Исследование микро- и нанодоменных структур в монокристаллах ниобата лития методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Зеленовский, Павел Сергеевич

• Зеленовский, Павел Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Зеленовский, Павел Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Доменная структура сегнетоэлектриков.

1.1.1 Сегнетоэлектрикп: основные понятия.

1.1.2 Доменная структура одноосных сегнетоэлектриков.

1.1.3 Механизмы экранирования деполяризующего поля.

1.1.4 Сегиетоэлектрические доменные стенки.

1.1.5 Эволюция доменной структуры во внешнем электрическом поле.

1.1.6 Эффективность экранирования деполяризующего поля.

1.2 Монокристаллы ниобата лития.

1.2.1 Основные физические свойства ниобата лития.

1.2.2 Кристаллическая структура ниобата лития.

1.2.3 Переключение поляризации ниобата лития.

1.2.4 Пьезоэлектрические свойства ниобата лития.

1.2.5 Пироэлектрические свойства ниобата лития.

1.2.6 Доменная структура ниобата лития.

1.2.7 Переключение поляризации в ниобате лития в результате воздействия интенсивного лазерного излучения.

1.3 Спектроскопия комбинационного рассеяния.

1.3.1 Общие представления.

1.3.2 Определение частот собственных колебаний.

1.3.3 Компьютерное моделирование фононов в кристаллах.

1.3.4 Особенности комбинационного рассеяния в ниобате лития.

1.4 Методы исследования доменной структуры в ниобате лития.

1.4.1 Селективное химическое травление.

1.4.2 Сканирующая электронная микроскопия.

1.4.3 Оптическая визуализация.

1.4.4 Сканирующая зондовая микроскопия.

1.4.5 Сканирующая лазерная конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния.

1.5 Краткие выводы.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

2 ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1 Исследованные монокристаллы семейства ниобата лития.

2.2 Экспериментальные установки.

2.2.1 Установка для создания периодической доменной структуры.

2.2.2 Установка для облучения пластин ниобата лития интенсивным лазерным излучением.

2.2.3 Установки для исследования доменной структуры методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния.

2.2.4 Установки для визуализации доменной структуры методами сканирующей зондовой микроскопии.

2.2.5 Установка для изучения воздействия пироэлектрического поля на спектры комбинационного рассеяния.

2.3 Методики создания и исследования доменной структуры.

2.3.1 Методика создания периодической доменной структуры.

2.3.2 Методика создания нанодоменной структуры облучением импульсным лазером.

2.3.3 Методика изучения воздействия пироэлектрического поля на спектры комбинационного рассеяния.

2.3.4 Методика выявления доменов селективным химическим травлением и их визуализация оптической и атомно-силовой микроскопией.

2.3.5 Методика визуализации доменов без травления силовой микроскопией пьезоэлектрического отклика.

2.3.6 Методика визуализации доменов без травления методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопией комбинационного рассеяния.

2.4 Краткие выводы.

3 ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДОМЕННЫХ СТЕНОК МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЛАЗЕРНОЙ КОНФОКАЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ.

3.1 Нейтральные доменные стенки.

3.1.1 Изменение параметров спектральных линий: частота, полуширина, интегральная интенсивность.

3.1.2 Влияние легирования.

3.1.3 Влияние химического травления.

3.2 Заряженные доменные стенки.

3.2.1 Домены, полученные в результате лазерного облучения.

3.2.2 Сравнение результатов облучения инфракрасным и ультрафиолетовым излучением.

3.3 Визуализация полосовых нанодоменов п нанодомениых цепей.

3.3.1 Визуализация доменных структур на поверхности.

3.3.2 Визуализация нанодоменов в объеме.

3.4 Краткие выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИИ И ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕПОЛЯРИЗУЮЩИХ ПОЛЕЙ.

4.1 Релаксация пироэлектрического поля в кристаллах ииобата лития.

4.2 Расчет пространственного распределения компонент электрического поля вблизи заряженной доменной стенки.

4.3 Краткие выводы.

5 РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА СПЕКТР КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ В НИОБАТЕ ЛИТИЯ.

5.1 Компьютерное моделирование спектра колебательных мод ииобата лития.

5.1.1 Методика компьютерного моделирования.

5.1.2 Оптимизация кристаллической структуры ячейки ииобата лития.

5.1.3 Расчет силовых констант и эффективных зарядов.

5.1.4 Расчет частот поперечных фононов.

5.1.5 Расчет частот продольных фононов.

5.2 Расчет колебательных спектров ниобата лития в электрическом поле.

5.2.1 Расчет деформаций кристаллической решетки в электрическом поле.

5.2.2 Расчет параметров деформированной кристаллической решетки ниобата лития.

5.2.3 Влияние продольного и поперечного электрических полей на колебательные спектры элементарной ячейки ниобата лития.

5.2.4 Сравнение с экспериментом.

5.3 Краткие выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование микро- и нанодоменных структур в монокристаллах ниобата лития методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния»

В настоящее время изучение кинетики структурных фазовых переходов является одним из наиболее важных направлений физики твердого тела. Особый интерес представляют сегнетоэлектрические кристаллы, обладающие спонтанной поляризацией, направление которой можно изменять воздействием электрического поля. Процесс переключения поляризации, происходящий за счет образования и роста индуцированных полем доменов, может быть рассмотрен как аналог фазового превращения при фазовом переходе первого рода.

Запаздывание экранирования деполяризующих полей, создаваемых связанными зарядами (диполями), играет важную роль при эволюции доменной структуры сегнетоэлектриков. Неполное экранирование приводит к существенному изменению механизмов движения доменных стенок и формы растущих доменов, а при полностью неэффективном экранировании качественно изменяется кинетика доменов и преобладает одномерный анизотропный самоорганизованный рост цепей нанодоменов [106]. Изучение влияния процессов экранирования на эволюцию доменной структуры представляет собой важную фундаментальную проблему физики сегнетоэлектриков. В качестве модельного объекта для таких исследований может использоваться одноосный сегнетоэлектрик ниобат лития 1л№)03, обладающий сравнительно простой и наблюдаемой оптическими методами доменной структурой. Для экспериментального исследования нанодоменов необходимы методы визуализации с высоким пространственным разрешением.

Интерес к практическому применению ниобата лития сильно возрос в последнее время в связи с развитием доменной инженерии, которая занимается разработкой методов создания стабильных регулярных доменных структур в важных для практического применения сегнетоэлектрических монокристаллах. Одной из наиболее важных задач доменной инженерии является создание фотонных кристаллов - нелинейно-оптических материалов с прецизионной периодической доменной структурой, — для построения эффективных преобразователей частоты когерентного излучения. Приложение электрического поля остается наиболее популярным и надежным методом доменной инженерии, который позволяет создавать объемные периодические структуры с микронными периодами. Однако для некоторых приложений требуются фотонные кристаллы с доменными структурами субмикронных периодов.

Монокристаллы семейства ниобата лития успешно используются и в устройствах памяти, где создание нанодоменов позволило получить рекордную плотность записи информации более 10 Тбит/кв. дюйм [23].

Оптическая микроскопия занимает особое место среди многочисленных экспериментальных методов визуализации сегнетоэлектрических доменов. Несмотря на скромное по сравнению с зондовыми методами пространственное разрешение, ограниченное дифракционным пределом, оптические методы обладают рядом очевидных достоинств. Они универсальны, сравнительно просты в реализации и не повреждают исследуемые сегнетоэлектри-ки. Недавно была продемонстрирована возможность увеличения разрешения и преодоления дифракционного предела при использовании конфокальной микроскопии.

Таким образом, исследования нанодоменов с использованием новых методов их визуализации, направленные на управление параметрами нано-доменных структур, имеют важное фундаментальное и прикладное значение.

Целью работы является экспериментальное и теоретическое исследование микро- и нанодоменных структур в монокристаллах семейства ниобата лития, а также пространственного распределения электрических полей вблизи доменных стенок методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния света.

Объекты исследования.

Микро- и нанодоменные структуры исследовались в монокристаллах стехиометрического, конгруэнтного и легированного ниобата лития.

Эти материалы наиболее популярны для нелинейно-оптических и акустических применений. Развитие методов создания стабильных регулярных доменных структур с микронными и субмикронными периодами исключительно важно для преобразования длины волны лазерного излучения с использованием эффекта квазифазового синхронизма. Получение субмикронных периодов является принципиальным достижением, которое откроет качественно новые возможности при создании фотонных кристаллов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Впервые на примере монокристаллов семейства ниобата лития обнаружено аномально сильное изменение величин смещения частоты и полуширины спектральных линий комбинационного рассеяния вблизи заряженных сегнетоэлектрических доменных стенок.

• Показано, что сканирующая лазерная конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния может быть использована для визуализации микро-и нанодоменных структур как на поверхности, так и в объеме монокристаллов семейства ниобата лития.

• Впервые обнаружен эффект смещения частот линий комбинационного рассеяния под действием пироэлектрического поля и изучена релаксация эффекта.

• Предложена модель для объяснения наблюдаемых изменений спектра комбинационного рассеяния за счет пространственно неоднородного распределения электрического поля вблизи доменной стенки.

• Методами компьютерного моделирования рассчитаны изменения частот колебательных мод монокристаллов ниобата лития под действием электрического поля. Полученные результаты качественно согласуются с экспериментом.

Практическая значимость.

Визуализация микро- и нанодоменов в объеме монокристаллов ниобата лития с помощью сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния открывает широкие возможности для неразрушаю-щего контроля геометрических параметров периодических доменных структур и изучения формирования микро- и нанодоменных структур.

Измерение пространственного распределения электрических полей вблизи доменных стенок позволяет получать важную информацию о взаимодействии нанодоменов. Полученные результаты представляют значительный интерес для развития методов нанодоменной инженерии, направленных на создание субмикронных периодических доменных структур для устройств нелинейной оптики.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современного и надежного аттестованного оборудования для измерения спектров комбинационного рассеяния, надежной статистикой проведенных экспериментов, применением современных и независимых методов обработки данных, согласием с экспериментальными результатами других авторов и непротиворечивостью известным физическим моделям. Достоверность проведенных расчетов подтверждается использованием современного программного обеспечения, обоснованностью принятых допущений, точностью математических методов решения, выкладок и расчетов, согласованностью с имеющимися экспериментальными данными и результатами расчетов других авторов, выполненных другими методами.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Аномально сильное изменение параметров некоторых спектральных линий комбинационного рассеяния вблизи заряженных доменных стенок в монокристаллах семейства ниобата лития.

2. Модель для объяснения изменений параметров линий комбинационного рассеяния вблизи доменных стенок за счет пространственно неоднородного распределения электрического поля.

3. Изменение и релаксация частот линий комбинационного рассеяния под действием пироэлектрического поля в монокристаллах семейства нио-бата лития.

4. Изменения частот колебательных мод монокристаллов ниобата лития при воздействии электрического поля, полученные методами компьютерного моделирования.

5. Оригинальный метод визуализации микро- и нанодоменных структур как на поверхности, так и в объеме монокристаллов семейства ниобата лития с использованием сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния.

Апробация работы. Основные результаты были представлены на 17 российских и международных конференциях и симпозиумах: Пом Международном Симпозиуме "Нанофизика и наноэлектроника" (10-14.03.2007, Нижний Новгород), 19th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (8-12.05.2007, Bordeaux, France), International Conference "Fundamentals of Laser assisted Micro- and Nanotechnologies" (25-28.06.2007, Санкт-Петербург), 2nd International Symposium "Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (22-27.08.2007, Екатеринбург), 11th European Meeting on Ferroelectricity (3-7.09.2007, Bled, Slovenia), бой Всероссийской школе-конференции "Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении (индустрия наносистем и материалы)" (1420.10.2007, Воронеж), XVIII Всероссийской конференции по физике сегнето-электриков (12-14.06.2008, Санкт-Петербург), Mini-Symposium on Periodically-Modulated and Artificially Hetero-Structured Electrooptic Devices, (18-21.05.2009, Grasmere, Cumbria, UK), Journées du Groupe Français de Spectroscopic Vibrationnelle (3-5.06.2009, Metz, France), Journées Annuelles de la Société Française de Métallurgie et de Matériaux (17-19.06.2009, Rennes, France), 19th International Traveling Summer Schools on Microwaves and Lightwaves (4-10.07.2009, Rome, Italy), 3rd International Symposium "Micro-and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics" (13-18.09.2009,

Ekaterinburg), 6th International Seminar on Ferroelastics Physics (22-25.09.2009, Voronezh), 7ой Всероссийской школе-конференции "Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материаловедении (индустрия наносистем и материалы)" (28.09-2.10.2009, Воронеж), 7ой Курчатовской молодёжной научной школе (10-12.11.2009, Москва), 10th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (20-24.06.2010, Yokohama, Japan), 19th International Symposium on the Applications of Ferroelectrics (9-12.08.2010, Edinburgh, UK).

Публикации и личный вклад автора. Основные результаты исследований опубликованы в 35 печатных работах, из них 8 статей во всероссийских и зарубежных реферируемых печатных изданиях и 27 тезисов российских и международных конференций. Диссертационная работа выполнена в лаборатории сегнетоэлектриков отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники НИИ ФПМ Уральского государственного университета им. A.M. Горького в рамках исследований, проводимых при частичной поддержке грантов РФФИ (гр. 10-02-96042-р-урал-а, гр. 10-02-00627-а), Федерального Агентства по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009 - 2013» (гос. контракты П870 и П1262), Федерального Агентства по науке и инновациям (гос. контракты №. 02.740.11.0171 и 02.552.11.7069), а также в лаборатории фотонных и оптических материалов и систем университета им. Поля Верлена и Высшей школы электричества в городе Мец, Франция, в рамках проекта ARCUS, инициированного совместно Министерством иностранных дел Франции, Национальным Центром Научных исследований Франции (CNRS) и Региональным Советом Лотарингии.

Все основные результаты работы были получены лично автором или при его активном участии. Выбор направления исследований, обсуждение результатов и формулировка задач проводились совместно с научными руководителями профессорами В.Я. Шуром и П. Бурсоном, а также с соруководи-телем профессором М. Фонтаной. Эксперименты по измерению спектров комбинационного рассеяния ниобата лития проводились автором лично и с участием М.С. Небогатикова и С. Маргерона. Создание периодических доменных структур проводилось совместно с И.С. Батуриным. Облучение импульсным лазером проводилось совместно с Д.К. Кузнецовым. Исследование поверхностных доменных структур с помощью сканирующей зондовой микроскопии проводилось совместно с Е.И. Шишкиным и Е.В. Николаевой. Компьютерное моделирование спектров комбинационного рассеяния проводилось совместно с A.B. Постниковым.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 170 страниц, включая 60 рисунков, список условных обозначений и библиографию из 191 наименования.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Зеленовский, Павел Сергеевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

В результате проведенного экспериментального и методами компьютерного моделирования исследования микро- и нанодоменной структуры в монокристаллах семейства ниобата лития с использованием сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния были получены следующие основные результаты:

1. Впервые на примере монокристаллов семейства ниобата лития обнаружено аномально сильное изменение величин смещения частоты и полуширины спектральных линий комбинационного рассеяния вблизи заряженных сегнетоэлектрических доменных стенок.

2. Показано, что сканирующая лазерная конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния может быть использована для визуализации микро- и нанодоменных структур как на поверхности, так и в объеме монокристаллов семейства ниобата лития.

3. Предложена оригинальная модель для объяснения наблюдаемых изменений спектра комбинационного рассеяния за счет пространственно неоднородного электрического поля вблизи доменной стенки.

4. Впервые обнаружен эффект смещения частот линий комбинационного рассеяния под действием пироэлектрического поля и из измерений релаксации эффекта определены постоянные времени процессов объемного экранирования деполяризующего поля.

5. Получены аналитические выражения для пространственного распределения компонент электрического поля, создаваемого в кристалле заряженной доменной стенкой. Экспериментальные данные подтверждают справедливость найденных выражений.

6. Методами компьютерного моделирования произведен расчет изменения частот колебательных мод монокристаллов семейства ниобата лития при воздействии электрического поля, результаты которого качественно согласуются с экспериментом.

БЛАГОДАРНОСТИ

В заключение я хотел бы поблагодарить всех, кто помогал мне во время работы над этой диссертацией.

В первую очередь хочу выразить глубокую благодарность моим научным руководителям, профессору Шуру Владимиру Яковлевичу и профессору Патрису Бурсону, которые открыли для меня мир экспериментальной физики и показали, что еще много нерешенных вопросов ждут своего часа! Владимир Яковлевич стал для меня примером энергичного и устремленного современного ученого, который неуклонно движется к своей цели. С его легкой руки я смог повидать мир, завести международные связи, узнать как работают ученые в других странах. Во время моей работы во Франции Патрис Бур-сон оказал мне неоценимую помощь и поддержку не только в области науки, но и в повседневной жизни. Его неизменно хорошее настроение и чувство юмора с первых же дней позволили мне влиться в коллектив лаборатории!

Особо хочу поблагодарить моего соруководителя Марка Фонтану, с которым мы провели немало времени за обсуждением результатов, и Постникова Андрея Викторовича, за помощь в освоении компьютерного моделирования.

Отдельное спасибо хочу сказать всем сотрудникам, аспирантам и студентам лаборатории сегнетоэлектриков (Екатеринбург) и лаборатории оптических и фотонных материалов и систем (Мец). Спасибо Кузнецову Дмитрию, Шишкину Евгению, Николаевой Екатерине, Батурину Ивану, Пелегову Дмитрию, Небогатикову Максиму, Рашиду Хаммуму и Самюэлю Маргерону, которые помогали мне осваиваться в мире экспериментальной физики. Отдельное спасибо Алевтине Геннадьевне и Елене Пелеговой за поддержку и помощь в решении всех административных вопросов.

Спасибо администрации Уральского госуниверситета, сотрудникам и преподавателям физического факультета за предоставленную возможность учиться и одновременно работать в научной группе мирового уровня на современном высокоточном оборудовании.

С уважением,

Павел Зеленовский

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

А — интегральная интенсивность линии комбинационного рассеяния Ах, А2 - неприводимые представления группы симметрии СЗу ^ - амплитуда к -го нормального колебания

А^ТО) - поперечные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением Аь А^ЬО) — продольные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением А]. А2(ТО) - поперечные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением А2. Аг(ЬО) - продольные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением А2. ан - параметр гексагональной кристаллической решетки а, - амплитуда колебаний / -го атома аК, аК— параметры ромбоэдрической кристаллической решетки а, ау - тензор поляризуемости аКат - тензор комбинационного рассеяния В - матрица преобразования координат

ВТ - титанат бария, ВаТЮз С - коэффициент с — оптическая ось си - параметр гексагональной кристаллической решетки

С^, в"Сд, мСа]к - силовая матрица и ее аналитическая и неаналитическая части Су (г) - функция автокорреляции скорости СЬИ - конгруэнтный ниобат лития Б - электрическая индукция

D, Ц. — динамическая матрица d — толщина кристалла dijk — компоненты пьезоэлектрического тензора

DFT - density functional theory, теория функционала плотности St J - дельта-символ Кронекера

А. — смещение иона по оси Z

АЕ - разность энергий рассматриваемых энергетических состояний A v - разрешение по частоте А со - смещение волнового числа

E, E.t — электрическое поле

Е - неприводимые представления группы симметрии C3v

Е({ и1}) — полная энергия системы со смещенными атомами

Еъ - поле объемного экранирования

Edep - деполяризующее поле

Еех - внешнее электрическое поле

Е1ос — локальное электрическое поле

Еруго - пироэлектрическое поле

Erd - остаточное деполяризующее поле

Escr - поле внешнего экранирования

Ех, Еу, Ez - компоненты электрического поля

E(LO) - продольные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением Е. Е(ТО) - поперечные оптические колебания, характеризующиеся неприводимым представлением Е. е0 - компоненты тензора механических напряжений

0 - электрическая постоянная

- электронная диэлектрическая постоянная sb - диэлектрическая проницаемость кристалла в объеме sL — диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя F, Fy - матрица силовых констант р - фаза пьезоэлектрического отклика (р — электрический потенциал G , G к — матрица кинетической энергии

G{co) - Фурье-образ функции автокорреляции

GGA — generalized gradient approximation, обобщенное градиентное приближение

Г - ширина линии КР на половине высоты (полуширина) у( - компоненты пироэлектрического тензора h — постоянная Планка

Ti - приведенная постоянная Планка h - глубина прорастания нанодоменного луча - интенсивность рассеяния у) - спектральная плотность функции автокорреляции кв - постоянная Больцмана L - толщина диэлектрического слоя

LDA - local density approximation, приближение локальной плотности

LN - ниобат лития, LiNb03

LO - продольные оптические колебания

LT - танталат лития, LiTa03

Я - длина волны

MgO:LN - ниобат лития, легированный оксидом магния mi - масса i -го атома N - число атомов NA - числовая апертура

Nbft — антисайт ниобия, ион ниобия, занимающий место иона лития пе — показатель преломления необыкновенного луча п0 — показатель преломления обыкновенного луча п{/) - число частиц, находящихся в состоянии / V — частота Т — температура Тс - температура Кюри

ТСБ - триглицинсульфат, (МН2СН2СООН)3 хН2804 / - время

Кип ~ полное время моделирования в — угол распространения фононов относительно полярной оси

О - объем элементарной ячейки со — угловая частота со0 - положение максимума линии КР сою - частота продольных фононов сото - частота поперечных фононов

Р - поляризация

РРЬМ - периодически поляризованный ниобат лития

Р8 - спонтанная поляризация

РТ - титанат свинца, РЬТЮ3

Рг]1т ~~ эластооптический коэффициент

2 - нормальная координата <2 - заряд ц - волновой вектор

Я - степень неэффективности экранирования деполяризующего г, - радиус-вектор равновесного положения / -го атома р — поверхностная плотность связанных зарядов

- стехиометрический ниобат лития я - тензор механических напряжений о — тензор механических напряжений

ТО - поперечные оптические колебания ts - время полного переключения zscr - характерное время объемного экранирования

U - напряжение u, Uj — отклонение i -го атома от положения равновесия ujk - компоненты тензора деформаций

Vy - вакансия лития у, - скорость / -го атома w — ширина нанодоменного луча на поверхности кристалла

Z* - эффективный борновский заряд

АСМ - атомно-силовая микроскопия

ДС - доменная структура

ИК - инфракрасный

КР - комбинационное рассеяние

МД - молекулярная динамика

СЗМ - сканирующая зондовая микроскопия

СЛКМ-КР - сканирующая лазерная конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния СМПО — силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика СЭМ - сканирующая электронная микроскопия УФ - ультрафиолетовый

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Зеленовский, Павел Сергеевич, 2010 год

1. Abe R., Theoretical treatment of the movement of 180° domain in Ba-Ti03 single crystal // J. Phys. Soc. Japan.- 1959.- V. 14.- P. 633-642.

2. Abrahams S., Hamilton W., Reddy J., Ferroelectric lithium niobate. 4. Single crystal neutron diffraction study at 24°C // J. Phys. Chem. Solids 1966.- V. 27.- P. 1013-1018.

3. Abrahams S., Marsh P., Defect structure dependence on composition in lithium niobate // Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1986.- V. 42.- P. 61-68.

4. Abrahams S., Reddy J., Bernsteina J., Ferroelectric lithium niobate. 3. Single crystal X-ray diffraction study at 24°C // J. Phys. Chem. Solids 1966.- V. 27.- P. 997-1012.

5. Ballman A., Growth of piezoelectric and ferroelectric materials by the Czochralski technique // J. Am. Ceram. Soc. 1965.- V. 48.- P. 112-113.

6. Baroni S., de Gironcoli S., Dal Corso A., Phonons and related crystal properties from density-functional perturbation theory // Rev. Mod. Phys.- 2001.-V. 73.-P. 515-562.

7. Barry I.E., Eason R., Cook G., Light-induced frustration of etching in Fe-doped LiNb03 // Appl. Surf. Sciences 1999.- V. 143.- P. 328-331.

8. Bernabe A.d., Prieto C., Andres A.d., Effect of stoichiometry on the dynamic mechanical properties of LiNb03 // J. Appl. Phys.- 1996.- V. 79.- P. 143148.

9. Berweger S., Raschke M., Polar phonon mode selection rules in tip-enhanced Raman scattering // J. Raman Spectroscopy 2009.- V. 40.- P. 14131419.

10. Born M., Huang K., Dynamical theory of crystal lattice // Oxford: Oxford University Press, 1962.- P. 431.

11. Boulesteix C., A survey of domains and domain walls generated by crys-tallographic phase transitions causing a change of the lattice // Phys. Stat. Sol. (a) -1984.-V. 86.-P. 11-42.

12. Boulesteix C., Salem M., Yangui B., Kang Z., Eyring L., Thickness of interfaces between twins, glide domains, and grain boundaries in oxides from HREM studies // Phys. Stat. Sol. (a) 1988.- V. 107.- P. 469-480.

13. Boyland A.J., Mailis S., Barry I.E., Eason R., Kaczmarek M., Latency effects and periodic structures in light-induced frustrated etching of Fe: doped LiNb03 // Appl. Phys. Lett. 2000.- V. 77,- P. 2792-2794.

14. Brown P.T., Mailis S., Zergioti I., Eason R., Microstructuring of lithium niobate single crystals using pulsed UV laser modification of etching characteristics // Optical Materials 2002.- V. 20.- P. 125-134.

15. Bryan D.A., Gerson R., Tomaschke H.E., Increased optical damage resistance in lithium niobate // Appl. Phys. Lett.- 1984.- V. 44.- P. 847-849.

16. Bursill L.A., Lin P.J., Electron microscopic studies of ferroelectric crystals // Ferroelectrics 1986.- V. 70.- P. 191-203.

17. Caciuc V., Postnikov A.V., Borstel G., Ab initio structure and zonecenter phonons in LiNb03 // Phys. Rev. B.- 2000.- V. 61.- P. 8806-8813.

18. Camlibel I., Spontaneous Polarization Measurements in Several Ferroelectric Oxides Using a Pulsed-Field Method // J. Appl. Phys.- 1969.- V. 40.-P. 1690-1693.

19. Car R., Parrinello M., Unified approach for molecular dynamics and density-functional theory // Phys. Rev. Lett.- 1985.- V. 55.- P. 2471-2474.

20. Ching W.Y., Gu Z.-Q., Xu Y.-N., First-principles calculation of the electronic and optical properties of LiNb03 // Phys. Rev. B.- 1994.- V. 50.- P. 19921995.

21. Cho Y., Hashimoto S., Odagawa N., Tanaka K., Hiranaga Y., Realization of 10 Tbit/in memory density and subnanosecond domain switching time in ferroelectric data storage // Appl. Phys. Lett.- 2005.- V. 87.- P. 232907-232910.

22. Chowdhury M.R., Peckham G.E., Saunderson D.H., A neutron inelastic scattering study of LiNb03 // J. Phys. C.- 1978.- V. 11.- P. 1671-1683.

23. Damen T.C., Porto S.P.S., Tell B., Raman Effect in Zinc Oxide // Phys. Rev.- 1966.-V. 142.-P. 570-574.

24. Dierolf V., Sandmann C., Inspection of periodically poled waveguide devices by confocal luminescence microscopy // Appl. Phys. B 2004.- V. 78.-P. 363-366.

25. Fatuzzo E., Merz W., Switching mechanism in triglycine sulfate and other ferroelectrics // Phys. Rev.- 1959.- V. 116.- P. 61-68.

26. Fatuzzo E., Merz W., Ferroelectricity // Amsterdam: North-Holland Publishing Company, 1967,- P. 287.

27. Foeth M., A. S., Stadelmann P., Buffat P.A., A comparison of HREM and weak beam transmission electron microscopy for the quantitative measurement of the thickness of ferroelectric domain walls // J. Electron. Microsc. 1999.- V. 48.- P. 717-723.

28. Fontana M., Hammoum R., Bourson P., Margueron S., Shur V., Raman probe on PPLN microstructures // Ferroelectrics 2008.- V. 373.- P. 26-31.

29. Fridkin V.M., Grekov A.A., Kosonogov N.A., Volk T.R., Photodomain effect in BaTi03 // Ferroelectrics 1972.- V. 4,- P. 169-175.

30. Galinetto P., Ballarini D., Grando D., Samoggia G., Microstructural modification of LiNb03 crystals induced by femtosecond laser irradiation // Appl. Surface Sei.- 2005.- V. 248.- P. 291-294.

31. Gonze X., Lee C., Dynamical matrices, Bom effective charges, dielectric permittivity tensors, and interatomic force constants from density-functional perturbation theory // Phys. Rev. B.- 1997.- V. 55.- P. 10355-10368.

32. Gopalan V., Dierolf V., Scrymgeour D., Defect-Domain Wall Interactions in Trigonal Ferroelectrics // Annu. Rev. Mater. Res.- 2007.- V. 37.- P. 449489.

33. Gopalan V., Jia Q., Mitchell T., In situ video observation of 180° domain kinetics in congruent LiNb03 // Appl. Phys. Lett. 1999.- V. 75.- P. 24822484.

34. Gopalan V., Mitchell T., In situ video observation of 180° domain switching in LiTa03 by electro-optic imaging microscopy // J. Appl. Phys. 1999.-V. 85.-P. 2304-2311.

35. Gouadec G., Colomban P., Raman Spectroscopy of nanomaterials: How spectra relate to disorder, particle size and mechanical properties // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials 2007.- V. 53.- P. 1-56.

36. Gruverman A., Auciello O., Hatano Y., Tokumoto H., Scanning force microscopy as a tool for nanoscale study of ferroelectric domains // Ferroelectrics -1996.-V. 184.- P. 11-20.

37. Gruverman A., Auciello O., Ramesh R., Tokumoto H., Scanning force microscopy of domain structure in ferroelectric thin films: imaging and control // Nanotechnology B 1997.- V. 8.- P. A38-A43.

38. Hadni A., Thomas R., Direct study of nucleation and domain-wall motion in ferroelectric triglycine sulphate // phys. stat. solidi (a) 1975.- V. 31.- P. 7181.

39. Hammoum R., Etude par spectroscopic Raman de la structure des domaines periodiquement polarises dans le niobate de lithium: Ph.D. thesis, Metz, France-2008.-P. 178.

40. Hammoum R., Fontana M., Bourson P., Shur V., Raman micro-spectroscopy as a probe to investigate PPLN structures // Ferroelectrics 2007.- V. 352,-P. 106-110.

41. Hammoum R., Fontana M., Bourson P., Shur V., Characterization of PPLN-microstructures by means of Raman spectroscopy // Appl. Phys. A 2008.-V. 91.-P. 65-67.

42. Hayashi M., Kinetics of domain wall motion in ferroelectric switching I. General formulation // J. Phys. Soc. Japan 1972.- V. 33.- P. 616-628.

43. Hayashi M., Kinetics of domain wall motion in ferroelectric switching II. Application to barium titanate // J. Phys. Soc. Japan 1973.- V. 34.-P. 1240-1244.

44. Hooton J., Merz W., Etch patterns and ferroelectric domains in BaTi03 single crystals // Phys. Rev. 1955.- V. 98.- P. 409-413.

45. Hytch M., Snoeck E., Kilaas R., Quantitative measurement of displacement and strain fields from HREM micrographs // Ultramicroscopy 1998.- V. 74.- P. 131-146.

46. Inbar I., Cohen R.E., Comparison of the electronic structures and energetics of ferroelectric LiNb03 and LiTa03 // Phys. Rev. B.- 1996.- V. 53.- P. 11931204.

47. Iyi N., Kitamura K., Izumi F., Yamamoto J., Hayashi T., Asano H., Ki-mura S., Comparative study of defect structures in lithium niobate with different compositions // J. Solid State Chem. 1992.- V. 101.- P. 340-352.

48. Jach T., Gopalan V., Durbin S., Bright D., Long-range strains and the effects of applied field at 180 deg ferroelectric domain walls in lithium niobate // Phys. Rev. B.- 2004.- V. 69.- P. 064113

49. Johnston W.D., Nonlinear Optical Coefficients and the Raman Scattering Efficiency of LO and TO Phonons in Acentric Insulating Crystals // Phys. Rev. B- 1970.- V. l.-P. 3494-3503.

50. Johnston W.D., Kaminow I.P., Quantitative Determination of Sources of the Electro-Optic Effect in LiNb03 and LiTa03 // Phys. Rev.- 1967.- V. 160.-P. 519-522.

51. Jones R., Gunnarsson O., The density functional formalism, its applications and prospects // Rev. Mod. Phys.- 1989.- V. 61.- P. 689-746.

52. Kalinin S. and Bonnell D., Electrostatic and magnetic force microscopy // Scanning probe microscopy: theory, techniques and applications 2001. - P.205-251.

53. Kaminow I.P., Johnston W.D., Temperature dependence of Raman and Rayleigh scattering in LiNb03 and LiTa03 // Phys. Rev.- 1968.- V. 168.- P. 10451054.

54. Keresztury G., Raman spectroscopy: Theory in Handbook of Vibrational Spectroscopy // Wiley 2002. - V. 1.

55. Kim S., Gopalan V., Kitamura K., Furukawa Y., Domain reversal and nonstoichiometry in lithium tantalate // J. Appl. Phys.- 2001.- V. 90.- P. 29492963.

56. Kinase W., Takahashi H., On the 180°-type domain wall ofBaTi03 crystal // J. Phys. Soc. Japan.- 1957.- V. 12.- P. 464-476.

57. King-Smith R., Vanderbilt D., Theory of polarization of crystalline solids // Phys. Rev. B.- 1993.- V. 47.- P. 1651-1654.

58. Kitamura K., Furukawa Y., Lyi N., Progress in single crystal growth of LiNb03 using double crucible Czochralski method // Ferroelectrics 1997.- V. 202.-P. 21-28.

59. Kitamura K., Yamamoto J., Iyi N., Kirnura S., Hayashi T., Stoichiometric LiNb03 single crystal growth by double crucible Czochralski method using automatic powder supply system // J. Cryst. Growth 1997.- V. 116.- P. 327-332.

60. Kohn W., Sham L., Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects // Phys. Rev.- 1965.- V. 140.- P. A1133-A1138.

61. Kojima S., Composition Variation of Optical Phonon Damping in Lithium Niobate Crystals // Jap. J. Appl. Phys. 1993.- V. 32.- P. 4373-4376.

62. Lambeck P., Jonker G., Ferroelectric domain stabilization in BaTi03 by bulk ordering of defects // Ferroelectrics 1978.- V. 22.- P. 729-731.

63. Lambeck P., Jonker G., The nature of domain stabilization in ferroelectric perovskites // J. Phys. Chem. Sol.- 1986.- V. 47.- P. 453-461.

64. Landauer R., Electrostatic considerations in BaTi03 domain formation during polarization reversal // J. Appl. Phys. 1957.- V. 28.- P. 227-234.

65. Le Bihan R., Study of ferroelectric and ferroelastic domain structures by scanning electron microscopy // Ferroelectrics 1989.- V. 97.- P. 19-46.

66. Lhomme F., Bourson P., Boulon G., Guyot Y., Burlot-Loison R., Fontana M., Aillerie M., Malovichko G., New spectroscopic investigation of Cr3+ centers in LiNb03 crystals // Journal of Luminescence 1999.- V. 83-84.- P. 441-445.

67. Little E., Dynamic behavior of domain walls in barium titanate // Phys. Rev. 1955.- V. 98.- P. 978-984.

68. Loudon R., Barker A.S., Dielectric Properties and Optical Phonons in LiNb03 // Phys. Rev.- 1967.- V. 158.- P. 433-445.

69. Mailis S., Riziotis C., Smith P., Scott J.G., Eason R., Continuous wave ultraviolet radiation induced frustration of etching in lithium niobate single crystal // Appl. Surf. Sciences 2003.- V. 206.- P. 46-52.

70. Mailis S., Sones C.L., Scott J.G., Eason R.W., UV laser-induced ordered surface nanostructures in congruent lithium niobate single crystals // Appl. Surf. Sciences 2005.- V. 247.- P. 497-503.

71. Matthias B., Remeika J., Ferroelectricity in the Ilmenite Structure // Phys. Rev.- 1949.- V. 76.- P. 1886-1887.

72. Mele E., Screening of a point charge by an anisotropic medium: Anamorphoses in the method of images // Am. J. Phys.- 2001.- V. 69.- P. 557-562.

73. Merz W., Domain formation and domain wall motions in ferroelectric BaTi03 single crystals // Phys. Rev. 1954.- V. 95.- P. 690-698.

74. Merz W.J., Switching time in ferroelectric BaTi03 and its dependence on crystal thickness // J. Appl. Phys. 1956,- V. 27.- P. 938

75. Miller R.C., On the origin of Barkhausen pulses in BaTiOs // J. Phys. Chem. Solids I960.- V. 17.- P. 93-100.

76. Miller R.C., Savage A., Direct observation of antiparallel domains during polarization reversal in single-crystal barium titanate // Phys. Rev. Lett. -1959.- V. 2.-P. 294-296.

77. Miller R.C., Savage A., Motion of 180° domain walls in metal elec-troded barium titanate crystals as function of electric field and sample thickness // J. Appl. Phys. I960.- V. 31.- P. 662-669.

78. Miller R.C., Weinreich G., Mechanism for the sidewise motion of 180° domain walls in barium titanate // Phys. Rev. I960.- V. 117.- P. 1460-1466.

79. Mouras R., Bourson P., Fontana M., Aillerie M., Lhomme F., Polgar K., Influence of the MgO doping concentration on the width of the E(TOi) Raman mode in congruent LiNbOa crystals // Radiation Effects and Defects in Solids -1999.-V. 150.- P. 255- 258.

80. Mouras R., Fontana M.D., Bourson P., Postnikov A.V., Lattice site of Mg ion in LiNb03 crystal determined by Raman spectroscopy // J. Phys.- Condens. Matter.- 2000.- V. 12.- P. 5053-5059.

81. Muller M., Soergel E., Buse K., Influence of ultraviolet illumination on the poling characteristics of lithium niobate crystals // Appl. Phys. Lett. 2003.- V. 83.-P. 1824-1826.

82. Nassau K., Levinstein H., Ferroelectric behavior of lithium niobate // Appl. Phys. Lett.- 1965.- V. 7.- P. 69-70.

83. Nassau K., Levinstein H., Loiacono G., The domain structure and etching of ferroelectric lithium niobate // Appl. Phys. Lett.- 1965.- V. 6.- P. 228-229.

84. Osada M., Tada M., Kakihana M., Noguchi Y., Miyayama M., Observation of ferroelectric domains in bismuth-layer-structured ferroelectrics using Raman spectroscopy // Materials Science and Engineering B 2005.- V. 120.- P. 9599.

85. Parlinski K., Li Z.Q., Kawazoe Y., First-Principles Determination of the Soft Mode in Cubic Zr02 // Phys. Rev. Lett. 1997.- V. 78.- P. 4063-4066.

86. Parlinski K., Li Z.Q., Kawazoe Y., Ab initio calculations of phonons in LiNb03 // Phys. Rev. B.- 2000.- V. 61.- P. 272-278.

87. Payne M., Teter M., Allan D., Arias T., Joannopoulos J., Iterative minimization techniques for ab initio total-energy calculations: molecular dynamics and conjugate gradients // Rev. Mod. Phys.- 1992.- V. 64,- P. 1045-1097.

88. Postnikov A.V., Vibrations in solids and small particles from first-principles calculations // Computational Materials Science 2003. - V. 187. -P.152-166.

89. Postnikov A.V., Caciuc V., Ab initio zone-center phonons in LiTa03: Comparison to LiNb03 // Phys. Rev. B.- 2001.- V. 64,- P. 224303.

90. Postnikov A.V., Caciuc V., Borstel G., Structure optimization and frozen phonons in LiNb03 // J. Phys.-Chem. Solids. 2000.- V. 61.- P. 295-299.

91. Raptis C., Assignment and temperature dependence of the Raman modes of LiTa03 studied over the ferroelectric and paraelectric phases // Phys. Rev. B.-1988.-V. 38.-P. 10007-10019.

92. Repelin Y., Husson E., Bennani F., Proust C., Raman spectroscopy of lithium niobate and lithium tantalate. Force field calculations // J. Phys.-Chem. Solids. 1999.- V. 60.- P. 819-825.

93. Ridah A., Bourson P., Fontana M., Malovichko G., The composition dependence of the Raman spectrum and new assignment of the phonons in LiNb03 // J. Phys.- Condens. Matter. 1997.- V. 9.- P. 9687-9693.

94. Scott J., Boyland A.J., Mailis S., Grivas C., Wagner O., Lagoutte S., Eason R., Self-ordered sub-micron structures in Fe-doped LiNb03 formed by light-induced frustration of etching // Appl. Surf. Sciences 2004,- V. 230,- P. 138-150.

95. Scott J.G., Mailis S., Sones C.L., Eason R., A Raman study of single-crystal congruent lithium niobate following electric-field repoling // Appl. Phys. A -2004.-V. 79.-p. 691-696.

96. Scrymgeour D., Gopalan V., Itagi A., Saxena A., Swart P., Phenome-nological theory of a single domain wall in uniaxial trigonal ferroelectrics: lithium niobate and lithium tantalate // Phys. Rev. B 2005.- V. 71.- P. 184110

97. Servoin J.-L., Gervais F., Soft vibrational mode in LiNb03 and LiTa03 // Solid State Communications 1979.- V. 31.- P. 387-391.

98. Shaufele R.F., Weber M.J., Raman Scattering by Lithium Niobate // Phys. Rev.- 1966.- V. 152.- P. 705-708.

99. Shur D., Rosenman G., Figures of merit for ferroelectric electron emission cathodes // J: Appl. Phys.- 1996.- V. 80.- P. 3445-3450.

100. Shur V., Fast Polarization Reversal Process: Evolution of Ferroelectric Domain Structure in Thin Films in Ferroelectric thin films: synthesis and basic properties // NY: Gordon & Breach Science Publ. 1996. - Chapter 6. - P. 153-192.

101. Shur V., Kinetics of ferroelectric domains: Application of general approach to LiNb03 and LiTa03 // J. Mat. Science 2006.- V. 41.- P. 199-210.

102. Shur V., Gruverman A., Ponomarev N., Rumyantsev E., Tonkachyova N., Fast reversal process in real ferroelectrics // Integrated Ferroelectrics 1992.-V. 2.-P. 51-62.

103. Shur V., Lobov A., Shur A., Kurimura S., Nomura Y., Terabe K., Liu X., Kitamura K., Rearrangement of ferroelectric domain structure induced by chemical etching // Appl. Phys. Lett. 2005.- V. 87.- P. 022905-22908.

104. Shur V., Rumyantsev E., Nikolaeva E., Shishkin E., Formation and evolution of charged domain walls in congruent lithium niobate // Appl. Phys. Lett.- 2000.- V. 77.- P. 3636-3638.

105. Shur V.Y., Correlated Nucleation and Self-organized Kinetics of Ferroelectric Domains in Nucleation Theory and Applications // Wiley 2005. - V. 6. -P. 178

106. Shur V.Y., Gruverman A.L., Letuchev V.V., Rumyantsev E.L., Subbotin A.L., Domain structure of lead germanate // Ferroelectrics 1989.- V. 98.-P. 29-49.

107. Shur V.Y., Gruverman A.L., Rumyantsev E.L., Dynamics of domain structure in uniaxial ferroelectrics // Ferroelectrics 1990.- V. 111.- P. 123-131.

108. Shur V.Y., Kuznetsov D., Lobov A., Nikolaeva E., Dolbilov M.A., -Orlov A., Osipov V., Formation of self-similar surface nano-domain structures in lithium niobate under highly-nonequilibrium conditions // Ferroelectrics 2006.-V. 341.- P. 85-93.

109. Soergel E., Visualization of ferroelectric domains in bulk single crystals //Appl. Phys. B. 2005.- V. 81.- P. 729-751.

110. Soler J., Artacho E., Gale J., Garcia A., Junquera J., Ordejon P., Sanchez-Portal D., The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation // J. Phys.- Condens. Matter 2002.- V. 14.- P. 2745

111. Sones C.L., Mailis S., Brocklesby W.S., Eason R.W., Owen J.R., Differential etch rates in Z-cut LiNb03 for variable HF/HNO3 concentrations // J. Mater. Chem. 2002.- V. 12.- P. 295-298.

112. Stach E.A., Radmilovic V., Deshpande D.C., Malshe A.P., Alexander D., Doerr D., Nanoscale surface and subsurface defects induced in lithium niobate by a femtosecond laser // Appl. Phys. Lett. 2003.- V. 83.- P. 4420-4422.

113. Stadler H., Zachmanidis P., Nucleation and Growth of Ferroelectric Domains in BaTi03 at Fields from 2 to 450 kV/cm // J. Appl. Phys. 1963.- V. 34.-P. 3255-3260.

114. Stemmer S., Streiffer S., Ernst F., Ruhle M., Atomistic structure of 90o domain walls in ferroelectric PbTi03 thin films // Phylos. Mag. A 1995.- V. 71.-P. 713-724.

115. Stolichnov I., Tagantsev A., Setter N., Cross J., Tsukada M., Top-interface-controlled switching and fatigue endurance of (Pb,La)(Zr,Ti)03 ferroelectric capacitors // Appl. Phys. Lett. 1999.- V. 74.- P. 3552-3554.

116. Sweeney K.L., Halliburton L.E., Bryan D.A., Rice R.R., Gerson R., Tomaschke H.E., Point defects in Mg-doped lithium niobate // J. Appl. Phys.-1985.-V. 57.-P. 1036-1044.

117. Tanaka M., Honjo G., Electron optical studies of barium titanate single crystal films // J. Phys. Soc. Japan. 1964.- V. 19.- p. 954-970.

118. Tsukada T., Kakinoki K., Hozawa M., Imaishi N., Shimamura K., Fu-kuda T., Numerical and experimental studies on crack formation in LiNbC>3 single crystal // J. Crystal Growth 1997.- V. 180.- P. 543-550.

119. Tsunekawa S., Fukuda T., Ozaki T., Yoneda Y., Terauchi Y., Study of ferroelectric domains in BaTiOs crystalline films and bulk crystals by atomic force and scanning electron microscopies // J. Appl. Phys. 1998.- V. 84.- P. 999-1002.

120. Veithen M., First-principles study of ferroelectric oxides: dynamical properties and electron localization tensor: Master thesis, Liege, Belgium 2003. -P. 55.

121. Veithen M., Ghosez P., First-principles study of the dielectric and dynamical properties of lithium niobate // Physical Review B 2002.- V. 65.- P. 214302

122. Volk T., Wohlecke M., Lithium niobate. Defects, photorefraction and ferroelectric switching: Springer Series in Materials Science Springer // Berlin Heid, 2009.- P. 250.

123. Wang Y., Dec J., Kleemann W., Study on surface and domain structures of PbTi03 crystals by atomic force microscopy // J. Appl. Phys. 1998.- V. 84.- P. 6795-6799.

124. Weis R., Gaylord T., Lithium niobate: Summary of physical properties and crystal structure // Appl. Phys. A 1985.- V. 37.- P. 191-203.

125. Wengler M.C., Fassbender B., Soergel E., Buse K., Impact of ultraviolet light on coercive field, poling dynamics and poling quality of various lithium niobate crystals from different sources // J. Appl. Phys. 2004.- V. 96.- P. 28162820.

126. Wengler M.C., Heinemeyer U., Soergel E., Buse K., Ultraviolet lightassisted domain inversion in magnesium-doped lithium niobate crystals // J. Appl. Phys. 2005.- V. 98.- P. 064104

127. Wilkinson A.P., Cheetham A.K., Jarman R.H., The defect structure of congruently melting lithium niobate // J. Appl. Phys. 1993.- V. 74,- P. 30803083.

128. Xiangke H., Xue D., Doping mechanism of optical-damage-resistant ions in lithium niobate crystals // Optics Communications 2006.- V. 265.- P. 537541.

129. Xiangke H., Xue D., Kitamura K., Defects and domain engineering of lithium niobate crystals // Materials Science and Engineering В 2005.- V. 120.-P. 27-31.

130. Xue D., Sixin W.u., Zhu Y., Terabe K., Kitamura K., Wang J., Nano-scale domain switching at crystal surfaces of lithium niobate // Chem. Phys. Lett. -2003.-V. 377.- P. 475-480.

131. Yamamoto Т., Kawano K., Saito M., Omika S., Surface and domain structure of pure PbTi03 and Pb(Zni/2Nbi/2)o,9iTio,o903 single crystals by atomic force microscopy // Jap. J. Appl. Phys. 1997.- V. 36.- P. 6145-6149.

132. Yangui В., Boulesteix C., Bourret A., Nihoul G., Schiffmacher G., High-resolution study of incoherent twin boundaries and of isolated wedge mi-crotwins in rare-earth monoclinic sesquioxides (Ln203-B) // Phylos. Mag. A -1982.- V. 45.-P. 443-454.

133. Zelenovskiy P., Fontana M., Shur V., Bourson P., Kuznetsov D., Raman visualization of micro- and nanoscale domain structures in lithium niobate // Appl. Phys. A 2010.- V. 99.- P. 741-744.

134. Zotov N., Boysen H., Frey F., Metzger Т., Born E., Cation substitution models of congruent LiNb03 investigated by X-ray and neutron powder diffraction // J. Phys. Chem. Solids 1994.- V. 55.- P. 145-152.

135. Барфут Д., Тейлор Д., Полярные диэлектрики и их применение // М.: Мир, 1981.- 526 с.

136. Бонч-Бруевич В.Д., Калашников С.Г., Физика полупроводников // М.: Наука, 1977.- 672 с.

137. Бородина В.А., Бабанских В.А., Бородин В.З., Исследование неоднородного экранирования в кристаллах ВаТЮз по локальной пироактивности //Ростов-на-Дону, ВИНИТИ, 1981. -N. 5531-81

138. Важенин В .А, Стариченко К., Гурьев А., Движение примесных ионов галогенов в германате свинца // ФТТ 1988.- Т. 30.- С. 1443-1447.

139. Википедия: Электронный ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/ Ниобий.

140. Вонсовский C.B., Магнетизм // М.: Наука, 1971.- 1032 с.

141. Вонсовский C.B., Шур Я.С., Ферромагнетизм // М.: ОГИЗ, 1948.816 с.

142. Гинзбург B.JL, Фабелинский И.Л., К истории открытия комбинационного рассеяния света // Вестник российской Академии наук 2003.- Т. 73,- С. 215-227.

143. Донцова Л., Булатова Л., Попов Э., Шильников А., Чеботарев А., Тихомирова Н., Баранов А., Шувалов Л., Закономерности динамики доменов в процессе переполяризации кристаллов ТГС // Кристаллография 1982.- Т. 27.- С. 305-312.

144. Донцова Л., Тихомирова Н., Булатова Л., Попов Э., Шильников А., Шувалов Л., Аномальное переключение доменов в кристаллах триглицин-сульфата//Кристаллография 1983.- Т. 28.- С. 388-391.

145. Зеленовский П., Шур В., Кузнецов Д., Мингалиев Е., Fontana M., Bourson Р., Визуализация нанодоменов в монокристаллах ниобата лития методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния // ФТТ 2011.- Т. 53.- С. 106-109.

146. Ибрагимов И., Ковшов А., Назаров Ю., Основы компьютерного моделирования наносистем. Учебное пособие // СПб: Издательство "Лань", 2010.-384 с.

147. Иванцов В., Николаев В., Попов И., Наблюдение развития доменной структуры монокристаллов NaN02 в растровом электронном микроскопе // ФТТ 1987.- Т. 29.- С. 1855-1857.

148. Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы // М.: Мир, 1965.- 555 с.

149. Кеди У., Пьезоэлектричество и его практические применения // М.: Издательство иностранной литературы, 1949.- 720 с.

150. Кон В., Электронная структура вещества волновые функции и функционалы плотности // УФН - 2002.- Т. 172.- С. 336-348.

151. Константинова В., Сильвестрова И., Юрин В., Двойникование и диэлектрические свойства кристалла триглицинсульфата // Кристаллография 1959.- Т. 4.- С. 125-129.

152. Кузнецов Д.К., Влияние облучения на доменную структуру и переключение поляризации в сегнетоэлектриках: Дисс. канд. физ.-мат. наук, Екатеринбург, 2006. 144 с.

153. Кузьминов Ю., Ниобат и танталат лития материалы для нелинейной оптики // М.: Наука, 1975.- 224 с.

154. Кузьминов Ю., Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития // М.: Наука, 1987.- 264 с.

155. Лайнс М., Гласс А., Сегнетоэлектрики и родственные им материалы//М.: Мир, 1981 -736 с.

156. Матвеев А.Н., Электричество и магнетизм // М.: Высш. школа, 1983.- 463 с.

157. Отко А.И., Носенко А.Е., Сольский И.М., Бурак Я.В., Объемная визуализация 180° сегнетоэлектрических доменов в LiNb03 с помощью электрооптических эффектов // ФТТ 1989.- Т. 31.- С. 42-47.

158. Панченко Т.В., Волнянский М.Д., Моня В.Г., Дуда В.М., Дефекты и переполяризация кристаллов Pb5Ge30n // ФТТ 1977.- Т. 19.- С. 1238-1244.

159. Розенман Г., Охапкин В., Чепелев Ю., Шур В., Эмиссия электронов при переключении сегнетоэлектрика германата свинца // Письма в ЖЭТФ 1984.- Т. 39.- С. 396-399.

160. Селюк Б., Пространственный компенсирующий заряд в сегнето-электриках//Кристаллография 1968.- Т. 13.- С. 447-451.

161. Смоленский Г., Физика сегнетоэлектрических явлений // Ленинград: Наука, 1985.- 396 с.

162. Согр A.A., Бородин В.З., Переполяризация сегнетоэлектриков в растровом электронном микроскопе // Известия АН СССР, серия физическая 1977.-Т. 41.-С. 1498-1501.

163. Согр A.A., Бородин В.З., Наблюдение динамики доменной структуры сегнетоэлектриков в растровом электронном микроскопе // Известия АН СССР, сер. физ. 1984.- Т. 48.- С. 1086-1089.

164. Струков Б., Леванюк А., Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах // М.: Наука, 1983.- 240 с.

165. Сущинский М.М., Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов // Физика и техника спектрального анализа, М: Наука, 1969.576 с.

166. Фабелинский И.Л., Открытие комбинационного рассеяния света // УФН- 1978.- Т. 126.- С. 123-152.

167. Фабелинский И.Л., Комбинационному рассеянию света 70 лет // УФН - 1998.- Т. 168.- С. 1341-1360.

168. Федулов С., Шапиро 3., Ладыжинский П., Применение метода Чохральского для выращивания монокристаллов LiNb03, LiTa03, NaNb03 // Кристаллография 1965.- Т. 10.- С. 268-270.

169. Фесенко Е., Гавриляченко В., А.Ф. С., Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов // Ростов-на-Дону: изд. Ростовского университета, 1990. 192 с.

170. Фридкин В., Сегнетоэлектрики-полупроводники // М.: Наука, 1976.-408 с.

171. Шакманов В., Спивак Г., О наблюдении доменной структуры тонких сегнетоэлектрических пленок в просвечивающем электронном микроскопе // Известия АН СССР, сер. физ. 1966.- Т. 30.- С. 823-828.

172. Шакманов В., Якунин С., Спивак Г., Васильева Н., Меламед В., Наблюдение переполяризации монокристаллических пленок ВаТЮ3 с помощью стробоскопического просвечивающего электронного микроскопа // Кристаллография 1972.- Т. 17.- С. 351-355.

173. Шур В., Ахматханов А., Батурин И., Небогатиков М., Долбилов М., Комплексное исследование процессов объемного экранирования в монокристаллах семейства ниобата лития и танталата лития // ФТТ 2010.- Т. 52.-С. 2004-2010.

174. Шур В., Груверман А., Пономарев Н., Румянцев Е., Тонкачева Н., Кинетика доменной структуры при сверхбыстром переключении поляризации в германате свинца // Письма в ЖЭТФ 1991.- Т. 53.- С. 591-594.

175. Шур В.Я., Летучев В.В., Овечкина И.В., Обратное переключение в монокристаллах германата свинца // ФТТ 1984.- Т. 26.- С. 3474-3476.

176. Шур В .Я., Летучев В.В., Румянцев Е.Л., Полевая зависимость параметров переполяризации и форма доменов в германате свинца // ФТТ -1984.- Т. 26.- С. 2510-2512.

177. Шур В.Я., Летучев В.В., Румянцев Е.Л., Овечкина И.В., Домены треугольной формы в германате свинца // ФТТ 1985.- Т. 27.- С. 1585-1587.

178. Юрин В., Получение устойчивого монодоменного состояния сег-нетоэлектриков // Известия АН СССР, сер. физ. i960,- Т. 24.- С. 1329-1333.

179. Якунин С., Шакманов В., Спивак Г., Васильева Н., Микроструктура доменов и доменных границ монокристаллических пленок титаната бария //Кристаллография 1972.- Т. 14.- С. 372-377.

180. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

181. Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК:

182. Zelenovskiy P.S., FontanaM.D., ShurV.Ya., BoursonP., Kuznetsov D.K., Raman visualization of micro- and nanoscale domain structures in lithium niobate // Appl. Phys. A 2010. - V. 99, № 4. - P. 741-744.

183. Shur V.Ya., Shishkin E.I., Nikolaeva E.V., Nebogatikov M.S., Alikin D.O., Zelenovskiy P.S., Sarmanova M.F., ■ Dolbilov M.A., Study of nanoscale domain structure formation using Raman confocal microscopy // Ferroelectrics-2010.-V. 398.-P. 91-97.

184. Zelenovskiy P.S., ShurV.Ya., BoursonP., FontanaM.D., Kuznetsov D.K., Mingaliev E.A., Raman study of neutral and charged domain walls in lithium niobate // Ferroelectrics 2010. - V. 398. - P. 34-41.

185. Тезисы всероссийских и международных научных конференций:

186. Nanoscale Domain Structuring in Ferroelectrics", Ekaterinburg, Russia, August 22-27, 2007.-P. 96-97.

187. Zelenovskiy P., ShurV., BoursonP., FontanaM., HammoumR., Margueron S., Raman Investigation of Periodically Poled Lithium Niobate //

188. Journées du Groupe Français de Spectroscopic Vibrationnelle, Metz, France, June 3-5, 2009.

189. Zelenovskiy P., Shur V., Fontana M.D., Bourson P., Kuznetsov D.K., Raman Imaging of Micro- and Nanoscale Domain Structures in Lithium Niobate // 19th International Traveling Summer Schools on Microwaves and Lightwaves, Rome, Italy, July 4-10, 2009.

190. Zelenovskiy P.S., Shur V.Ya., Kuznetsov D.K. , Bourson P., Fontana M.D., Raman Imaging of Micro- and Nanoscale Domain Structures in Lithium Niobate // 6th International Seminar on Ferroelastic Materials, Voronezh, Russia, September 22-25, 2009. P. 75.

191. Zelenovskiy P., Fontana M., Bourson P., Shur V., Micro-Raman Characterization of Domain Structures in Lithium Niobate // 19th International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, Edinburgh, August 9-12, 2010. -P. 152.