350 rub
Journal Science Intensive Technologies №1 for 2011 г.
Article in number:
About role of the size effects on forming phase transitions features in heterogeneous ferroelectric systems
Keywords: ferroelectric segregation phase transition temperature thermodynamical potential electric field nonuniform energy
Authors:
V.N. Nechaev, A.V. Shuba, A.V. Viskovatych
Abstract:
On the base principles based Landau-Devonshire theory using variation the functional of thermodynamical potential have been derived a full system of equation, which determine the second-order phase transition in ferroelectric segregation of ellipsoid form, prolate along the polar axis and including in dielectric matrix. The phase transition temperature dependences from granula sizes and form segregation has been defined to solve this system of finite element method for a few lattice parameter size and case of a strong interaction one with matrix. The influence of own electric field on the phase transition has been shown, which able to substantially reduce the phase transition temperature up to full disappear of polar state. It has been determined that nonlinearity contribution of thermodynamical potential decomposition be able to substantial influence on the phase transition temperature and it has commensurable with the contribution of own electric field for a few lattice parameter sample size. The results of this paper make use for interpretation of smeared phase transition materials properties and for modeling the nanocom-posites properties.
Pages: 10-14
References
  1. Tybel Th., Ahn C.H., and Triscone J.-M. Ferroelectricity in thin perovskite films // Applied physics letters. 1999.V. 75. Р. 856-858.
  2. Jensen P.J. and Bennemann К.Н. Magnetic structure of films: Dependence on anisotropy and atomic morphology // Surface science reports. 2006.V. 61. Р. 129-199.
  3. Kim Y., Gerhardt R.A., Erbil A. Dynamical properties of epitaxial ferroelectric superlattices // Physical review B. 1997. V. 55. Р. 8766-8775.
  4. Glinchuk M.D. and Bykov P.I. The anomalies of the properties of nanomaterials related to the distribution of the grain sizes // Condensed matter. 2004. №6. Р. 0406032/1-0406032/9.
  5. Гейвандов А.Р., Юдин С.Г., Фридкин В.М., Дюшарм С. О проявлении сегнетоэлектрического фазового перехода в сверхтонких плёнках поливинилиденфторида // Физика твёрдого тела. 2005. Т. 47. №8. С. 1528-1532.
  6. Блинов Л.М., Фридкин В.М., Палто С.П., Буне А.В., Даубен П.А., Дюшарм С. Двумерные сегнетоэлектрики // Успехи физических наук. 2000. Т. 170. №3. С. 247-262.
  7. Zhong W.L., Wang Y.G., Zhang P.L., and Qu B.D. Phenomenological study of the size effect on phase transition in ferroelectric particles // Physical review B. 1994. V. 50. P. 698-703.
  8. Wang Y.G., Zhong W.L., and Zhang P.L. Surface effects and size effects on ferroelectrics with a first-order phase transition // Physical review B. 1996. V. 53. P. 11439-11443.
  9. Барьяхтар В.Г., Клепиков В.Ф., Соболев В.Л. Основные состояния и ЯМР в тонких магнитоупорядоченных плёнках // Физика твёрдого тела. 1971. Т. 13. № 5. С. 1454-1462.
  10. Каганов М.И. О поверхностном магнетизме // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1972. Т. 62. № 3. С. 1196-1200.
  11. Карпинская М.С. К теории магнетизма пластин конечной толщины (роль положительной поверхностной энергии) // Физика твёрдого тела. 1979. Т. 21. №4. С. 1160-1171.
  12. Нечаев В.Н., Шуба А.В. О моделировании размытых фазовых переходов в сегнетоэлектриках // ФММС: материалы международного семинара. Воронеж: ВГТУ. 2004. С. 95-99.
  13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.5: Статистическая физика. М.: Наука. 1976. 584 с.
  14. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука. 1995. 304 с.
  15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т.8: Электродинамика сплошных сред. М.: Наука. 1982. 621 с.
  16. Глинчук М.Д., Зауличный В.Я., Стефанович В.А. Поле деполяризации и свойства тонких сегнетоэлектрических плёнок с учётом влияния электродов // Физика твёрдого тела. 2005. Т. 47. № 7. С. 1285-1292.
  17. Глинчук М.Д., Стефанович В.А. Влияние случайных полей дефектов на дальний порядок в неупорядоченных дипольных системах // Физика твёрдого тела. 1995. Т. 37. № 1. С. 137-149.
  18. Glinchuk M.D. and Morozovskaya A.N. Effect of surface tension and depolarization field on ferroelectric nanomaterials properties // Physica status solidi (b). 2003. V. 238. № 1. Р. 81-91.
  19. Смоленский Г.А, Боков В.А., Исупов В.А. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. Л.: Наука. 1971. 476 с.