350 rub
Journal Nonlinear World №9 for 2012 г.
Article in number:
Analysis of the random nature jumps which arise in the ferroelectric at electromechanical loading
Keywords:
flicker noise spectroscopy
modeling
polarization current
domain walls
mechanical stress
micro destruction
Authors:
L.V. Zhoga, V.V. Zhoga, V.N. Nesterov, V.V. Terekh, M.I. Dmitruck
Abstract:
In recent decades, polycrystalline ferroelectric PZT-type compounds are widely used in electronics, piezo technology, underwater acoustics, solid-state electronics and instrumentation engineering, medical engineering and other fields.
Barkhausen effect is a sensitive method for studying the influence of external and internal factors on the dynamics of the restructuring of the domain structure. We consider the evolutionary dynamics of the variable i(t), measured at a certain time interval T.
For the classification of the information contained in the correlation function, it is proposed to analyze the power spectrum (Fourier transform) S(f) (f frequency). Analysis of experimental data conducted in the framework of the motion of 180° and 180°-domain walls in the light of internal mechanical stresses.
Carried out computer simulations of the polarization dependence of the current time, according to the model equations (2)(4) and the theoretical dependence obtained (Fig. 2a). With the help of fast Fourier transform obtained for the dependence of the polarization current from time to time i(t) the spectrum of its noise S(f) for the simulated values.
From the graphs of the spectral density for the experimental data and data obtained by the simulation shows that the appearance of Barkhausen jumps due to kinetic processes as well as the value of the dimensionless quantity n = 0,8 for the experimental data and n = 0,78 for the obtained data the simulation is close to unity.
Pages: 585-590
References
- Breczko T., Гречишкин Р.М., Ильяшенко С.Е. и др. Поляризационно-оптическое исследование эффекта Баркгаузена и доменной структуры германата свинца // Физика твердого тела. 2009. Т. 51. № 7. С. 1410-2060.
- Борисенко С.А. Исследование скачкообразных процессов переключения в монокристаллах триглицинсульфата // Материалы V Междунар. научно-технич. школы-конф. «Молодые ученые - 2008». 2008. Т. 2. С. 98-101.
- Жога Л.В., Шильников А.В., Шпейзман В.В. Влияние электрического поля на разрушение сегнетокерамики // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 4. С. 628-631.
- Шур В.Я., Николаева Е.В., Шишкин Е.И., Кожевников В.Л. и др. Кинетика доменной структуры и токи переключения в монокристаллах конгруэнтного и стехиометрического танталата лития // Физика твердого тела. 2002. Т. 44. № 11. С. 2055-2060.
- Масловская А.Г., Барабаш Т.К. Имитационное моделирование процесса переключения поляризации сегнетоэлектрических кристаллов под действием инжектированных зарядов // Вестник МГОУ. Сер. «Физика - Математика». 2011. № 2. С. 53-60.
- Тиллес В.Ф. Метальников А.М., Печерская Р.М. Модель упругой и релаксационной поляризации сегнетоэлектриков с распределением доменных границ по временам релаксации и собственным частотам // Физика твердого тела. 2009. Т. 51. № 7. С. 1415-1418.
- Gundel H., Hańderek J., Riege H. Time-dependent electron emission from ferroelectrics by external pulsed electric fields // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. №2. С. 957-982.
- Пьезоэлектрическое приборостроение. Т. 1. Физика сегнетоэлектрической керамики / под ред. А.В. Гориша. М.: ИПРЖ «Радиотехника». 1999.
- Шпейзман В.В., Жога Л.В. Кинетика разрушения поликристаллической сегнетокерамики в механическом и электрическом полях // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 5. С. 843-849.
- Нестеров В.Н., Кочергин И.В., Жога Л.В. Абсорбционный ток в нагруженной сегнетокерамике // ФТТ. 2009. Т. 51. № 7. С. 1439-1440.
- Тимашев С.Ф. Фликкер-шумовая спектроскопия: информация в хаотических сигналах. М.: Физматлит. 2007.
- Merz W.J.Domain Properties in BaTiO3 // Phys. Rev. 1952. № 88. С. 421-425.
- Nesterov V.N., Shil-nikov A.V. The computer analysis of dynamics of domain boundaries in ferroelectrics-Ferroelastics // Ferroelectrics. 2002. №265. С. 153-159.
- Shil-nikov A.V., Nesterov V.N., Burkhanov A.I. Mechanisms of motion of domain and interphase boundaries and their computer simulation // Ferroelectrics. 1996. №175. С. 145-151.
- Жога Л.В., Шпейзман В.В. Кинетика хрупкого разрушения материалов в электрических и механических полях. Волгоград: ВолгГАСУ. 2008.