Динамическая диэлектрическая восприимчивость сегнетоэлектрических тонких пленок и их многослойных структур
Глинчук М.Д.1, Елисеев Е.А.1, Стефанович В.А.2
1Институт проблем материаловедения Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
2Институт математики, Университет Ополе, 45-052 Ополе, Польша
Email: glin@materials.kiev.ua
Поступила в редакцию: 7 июня 2001 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2002 г.
В рамках феноменологической модели многослойной структуры, построенной из чередующихся тонких пленок из сегнетоэлектрика и параэлектрика, исследованы размерные эффекты в действительной и мнимой частях динамической диэлектрической восприимчивости. Показано, что частотные зависимости линейного диэлектрического отклика хорошо аппроксимируются формулой типа демпфированного осциллятора, в которой статическая восприимчивость, время релаксации и частота мягкой моды зависят от толщины слоев и температуры. Статическая восприимчивость и время релаксации становятся аномально большими при критических толщине и температуре, соответствующих наведенному толщиной сегнетоэлектрическому фазовому переходу, и уменьшаются при увеличении толщины слоев. Предсказано существование спектров собственных колебаний поляризации, частоты которых зависят от толщины. Среди этих колебаний имеется мягкая мода, частота которой обращается в нуль как при критической толщине, так и при критической температуре. Показано, что все эти частоты лежат ниже частоты мягкой моды толстой пленки, в которой градиентом поляризации можно пренебречь. Проведено сравнение теории с результатами измерений дисперсии диэлектрического отклика в многослойной структуре PbTiO3-Pb0.72La0.28TiO3. Показано, что теория достаточно хорошо описывает эксперимент.
- S.L. Swartz, V.E. Wood. Cond. Matter News 1, 5, 4 (1992)
- H. Tabata, T. Kawai. Appl. Phys. Lett. 70, 321 (1997)
- E.D. Specht, H.-M. Christen, D.P. Norton, L.A. Boatner. Phys. Rev. Lett. 80, 19, 4317 (1998)
- J.C. Jiang, X.Q. Pan, W. Tian, C.D. Theis, D. Schlom. Appl. Phys. Lett. 74, 2851 (1999)
- F. Le Marrec, R. Farhi, M.El. Marssi, J.L. Dellis, M.G. Karkut, D. Ariosa. Phys. Rev. B61, R6447 (2000)
- Y. Kim, R.A. Gerhardt, A. Erbil. Phys. Rev. B55, 14, 8766 (1997)
- M.D. Glinchuk, E.A. Eliseev, V.A. Stephanovich, M.G. Karkut, R. Farhi. Cond-mat/0004258
- Y. Ishibashi, H. Orihara, D.R. Tilley. J. Phys. Soc. Jap. 67, 9, 3292 (1998)
- D.O. Neill, R.M. Bowman, J.M. Gregg. Appl. Phys. Lett. 77, 10, 1520 (2000)
- N.A. Pertsev, A.G. Zembrilgotov, A.K. Tagantsev. Phys. Rev. Lett. 80, 9, 1988 (1998)
- B.D. Qu, W.L. Zhong, R.H. Prince. Phys. Rev. B55, 17, 11 218 (1997)
- В.Г. Вакс. Введение в микроскопическую теорию сегнетоэлектриков. Наука, М. (1973)
- A. Deineka, M.D. Glinchuk, L. Jastrabik, G. Suchaneck, G. Gerlach. Phys. Stat. Sol. (a) 175, 443 (1999)
- И.С. Градштейн, И.М. Рыжик. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. Физматгиз, М. (1963). 1100 с
- Г. Бейтмен, А. Эрдейи. Высшие трансцендентные функции. Наука, М. (1967). Т. 3. 296 с
- Р.В. Хемминг. Численные методы для научных работников и инженеров. Наука, М. (1968). 400 с
- M.D. Glinchuk, E.A. Eliseev, V.A. Stephanovich. Cond-mat/0103083
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук