Вышедшие номера
Локальные искажения структуры перовскита в высокотемпературных рамановских спектрах релаксорного сегнетоэлектрика PbMg1/3Nb2/3O3
Дерец Н.К.1, Катияр Р.С.2, Ко Дж.-Х.3, Лушников С.Г.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Department of Physics, University of Puerto Rico, San Juan, Puerto Rico, USA
3School of Nano Convergence Technology, Nano Convergence Technology Center, Hallym University, Gangwondo, Korea
Email: sergey.lushnikov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 26 июля 2025 г.
Принята к печати: 27 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.

Представлены результаты исследования поведения оптических фононов кристалла PbMg1/3Nb2/3O3 (PMN) с использованием рамановского рассеяния света в диапазоне температур от 1100 до 300 K. При T>1050 K поляризованные "слабые" моды и квазиупругая компонента рассеяния наблюдаются в рамановских спектрах PMN. Эти "слабые" моды можно связать с локальными искажениями кристаллической решетки, обусловленными беспорядком в B-подрешетке структуры перовскита. При охлаждении PMN в окрестности T1~1050 K интенсивность наблюдаемых мод в рамановских спектрах увеличивается скачком более чем на порядок, причем частоты этих мод не демонстрируют видимых аномалий. Дальнейшее охлаждение кристалла PMN приводит к восстановлению хорошо известного из литературы поляризованного рамановского спектра. В температурной эволюции основных мод можно выделить температуру Бернса (Td~640 K), в окрестности которой интенсивности мод в спектрах рассеяния с вертикально-вертикальной поляризацией начинают линейно увеличиваться при уменьшении температуры, при отсутствии аномалий в поведении частоты. Аномалии в температурных зависимостях частот оптических фононов наблюдаются в окрестности T*~400 K, где предполагается изменение динамики ближнего порядка. Полученные результаты обсуждаются в рамках современной физики релаксорных сегнетоэлектриков. Ключевые слова: сегнетоэлектрики, рамановское рассеяние света, оптические фононы, перовскиты.
  1. G.A. Smolensky, V.A. Bokov, V.A. Isupov, N.N. Krainik, R.E. Pasynkov, A.I. Sokolov, N.K. Yushin. Ferroelectrics and Related Materials. Gordon \& Breach, N. Y. (1984). 421 p
  2. L.E. Cross. Ferroelectrics 76, 1, 241 (1987)
  3. A.A. Bokov, Z.-G. Ye. J. Mater. Sci. 41, 1, 31 (2006)
  4. R.A. Cowley, S.N. Gvasaliya, S.G. Lushnikov, B. Roessli, G.M. Rotaru. Adv. Phys. 60, 2, 229 (2011)
  5. M.E. Manley. In: Frustrated Materials and Ferroic Glasses. Springer Series in Materials Science, v. 275 / Eds T. Lookman, X. Ren. Springer, Cham, Switzerland (2018). P. 101
  6. S. Kamba. APL Mater. 9, 2, 020704 (2021)
  7. S.-E. Park, T.R. Shrout. J. Appl. Phys. 82, 4, 1804 (1997)
  8. P. Bonneau, P. Gamier, G. Calvarin, E. Husson, J.R. Gavarri, A.W. Hewat, A. Morell. J. Solid State Chem. 91, 2, 350 (1991)
  9. B. Dkhil, P. Gemeiner, A. Al-Barakaty, L. Bellaiche, E. Dul'kin, E. Mojaev, M. Roth. Phys. Rev. B 80, 6, 064103 (2009)
  10. G.A. Smolensky, I.G. Siny, R.V. Pisarev, E.G. Kuzminov. Ferroelectrics 12, 1, 135 (1976)
  11. G. Burns, B.A. Scott. Solid State Commun. 13, 3, 423 (1973)
  12. I.G. Siny, T.A. Smirnova. Ferroelectrics 90, 1, 191 (1989)
  13. I.G. Siny, R.S. Katiyar, A.S. Bhalla. J. Raman Spectr. 29, 5, 385 (1998)
  14. I.G. Siny, R.S. Katiyar, A.S. Bhalla. Ferroelectrics Rev. 2, 1-2, 51 (2000)
  15. A. Kania, K. Roleder, G.E. Kugel, M. Hafid. Ferroelectrics 135, 1, 75 (1992)
  16. I.G. Siny, S.G. Lushnikov, R.S. Katiyar, V.H. Schmidt. Ferroelectrics 226, 1, 191 (1999)
  17. I.G. Siny, R. Tao, R.S. Katiyar, R. Guo, A.S. Bhalla. J. Phys. Chem. Sol. 59, 2, 181 (1998)
  18. O. Svitelskiy, J. Toulouse, G. Yong, Z.-G. Ye. Phys. Rev. B 68, 10, 104107 (2003)
  19. T. Egami, E. Mamontov, W. Dmowski, S.B. Vakhrushev. AIP Conf. Proceed. 677, 1, 48 (2003)
  20. S.G. Lushnikov, S.N. Gvasaliya, R. Katiyar. Phys. Rev. B 70, 17, 172101 (2004)
  21. Н.К. Дерец, А.И. Федосеев, Т.А. Смирнова, Дж.-Х. Ko, С.Г. Лушников. Письма в ЖЭТФ 120, 10, 774 (2024). [N.K. Derets, A.I. Fedoseev, T.A. Smirnova, J.-H. Ko, S.G. Lushnikov. JETP Lett. 120, 10, 741 (2024).]
  22. Н.К. Дерец, А.И. Федосеев, Дж.-Х. Ko, С.Г. Лушников. Письма в ЖЭТФ 121, 12, 952 (2025)