Исследование переключения поляризации в монокристаллах ниобата лития и танталата лития при повышенных температурах и в результате воздействия электронного луча тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Чезганов, Дмитрий Сергеевич

• Чезганов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Чезганов, Дмитрий Сергеевич

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные свойства сегнетоэлектриков

1.1.1. Деполяризующее поле

1.1.2. Процессы внешнего и внутреннего экранирования

1.2. Переключение поляризации и кинетика доменной структуры

1.2.1. Переключение поляризации

1.2.2. Зародышеобразование

1.2.3. Основные стадии эволюции доменной структуры

1.2.4. Неэффективное экранирование

1.3. Танталат лития и ниобат лития

1.3.1. Основные физические свойства

1.3.2. Материалы семейства ниобата лития и танталата лития

1.3.3. Доменная структура

1.3.4. Кинетика доменной структуры в ЬЫ и ЬТ

1.4. Измерение и анализ токов переключения в сегнетоэлектриках

1.4.1. Измерение тока переключения

1.4.2. Модель Колмогорова-Аврами

1.5. Современные методы исследования доменной структуры

1.5.1. Селективное химическое травление

1.5.2. Оптическая микроскопия

1.5.3. Конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния

1.5.4. Сканирующая зондовая микроскопия

1.5.5. Сканирующая электронная микроскопия

1.6. Электропроводность сегнетоэлектриков

1.6.1. Температурная зависимость электропроводности кристаллов ЬИ и ЬТ

1.6.2. Электропроводность по доменным стенкам

1.7. Формирование доменной структуры при переключении поляризации в результате воздействия электронного луча

1.8. Краткие выводы

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ГЛАВА 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Исследуемые материалы и подготовка образцов

2.1.1. Монокристаллы ниобата лития и танталата лития

2.1.2. Подготовка образцов

2.2. Экспериментальные установки и методики

2.2.1. Переключение поляризации при повышенных температурах

2.2.2. Исследование электропроводности по заряженным доменным стенкам

2.2.3. Переключение поляризации под воздействием фокусированного электронного луча79

2.3. Визуализация статической доме! и юй структуры

2.3.1. Селективное химическое травление

2.3.2. Оптическая микроскопия

2.3.3. Конфокальная микроскопия комбинационного рассеяния

2.3.4. Сканирующая микроскопия пьезоэлектрического отклика

2.3.5. Атомно-силовая микроскопия

2.3.6. Сканирующая электронная микроскопия

2.3.7. Сравнение методов визуализации доменной структуры высокого разрешения

2.4. Краткие выводы

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ТОКОВ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

3.1. Температурная зависимость пороговых полей

3.2. Анализ формы тока переключения

3.3. Пороговые поля зародышеобразования

3.4. Доменная структура

3.5. Краткие выводы

ГЛАВА 4. ФОРМА ИЗОЛИРОВАННЫХ ДОМЕНОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

4.1 Форма изолированных доменов при комнатной температуре

4.2 Температурная зависимость формы изолированных доменов

4.3 Компьютерное моделирование формы изолированных доменов при повышенных температурах

4.4 Слияние доменов при комнатной температуре

4.5 Особенности слияния доменов при повышенных температурах

4.6 Краткие выводы

ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ДЕНДРИТНЫХ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР В NSLN

5.1. Приложение одиночного импульса электрического поля

5.2. Приложение двух импульсов электрического поля

5.3. Обсуждение результатов

5.4. Краткие выводы

ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПО ЗАРЯЖЕННЫМ ДОМЕННЫМ СТЕНКАМ

6.1. Аномалы ¡ый ток проводимости

6.2. Зависимость тока проводимости от времени

6.3. Изменение максимального тока проводимости при частичном переключении поляризации

6.4. Краткие выводы

ГЛАВА 7. ФОРМИРОВАНИЕ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА

7.1. Влияние предварительной плазменной очистки

7.2. Формирование изолированных конических доменов в объеме

7.3. Формирование внутриобъемной гребенчатой доменной структуры

7.4. Механизм формирования доменной структуры

7.5. Краткие выводы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БИБЛИОГРАФИЯ

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование переключения поляризации в монокристаллах ниобата лития и танталата лития при повышенных температурах и в результате воздействия электронного луча»

Введение

Переключение поляризации в сегнетоэлектрике под действием электрического поля, представляющее собой образование и рост доменов, рассматривают как аналог фазового перехода первого рода. Поэтому изучение кинетики доменной структуры (ДС) является фундаментальной проблемой физики конденсированного состояния.

При перестройке доменной структуры существенную роль играет эффективность внешнего и объемного экранирования деполяризующего поля. Остаточное деполяризующее поле после завершения быстрого внешнего экранирования компенсируется медленными процессами объемного экранирования, что в значительной степени определяет кинетику доменной структуры и форму изолированных доменов. Одним из механизмов объемного экранирования является объемная электропроводность.

Создание стабильной доменной структуры определенной геометрии, разработка и усовершенствование методов ее формирования являются предметом новой отрасли науки и технологии - «доменной инженерии». Основной задачей доменной инженерии является создание в сегнетоэлектриках стабильных регулярных доменных структур (РДС) для улучшения нелинейно-оптических, электрооптических и акустических характеристик, например, для изготовления эффективных преобразователей частоты когерентного излучения. Наибольшие успехи достигнуты в монокристаллах ниобата лития (ЬИ) и танталата лития (ЬТ), обладающих большими значениями электрооптических и нелинейно-оптических коэффициентов. Для создания регулярных доменных структур прикладывают пространственно-неоднородное поле с помощью системы электродов, создаваемой литографией. Для подбора оптимальных параметров требуется понимание закономерностей кинетики доменной структуры и процессов объемного экранирования, стабилизирующих созданную доменную структур. Исследование кинетики доменов и экранирования при температурах до 300°С представляет значительный интерес, поскольку повышение температуры существенно снижает пороговые поля и изменяет форму доменов. Аномальное возрастание электропроводности по доменным стенкам затрудняет создание регулярных доменных структур.

В настоящее время создание устройств на основе ЬЫ и ЬТ с регулярной доменной структурой с малыми периодами сталкивается с рядом проблем, таких как неконтролируемое слияние доменов и самопроизвольное частичное обратное переключение. Также существует ряд технологических проблем, связанных с необходимостью изготовления регулярных высококачественных электродных структур. Кроме того, минимально достижимый период регулярной доменной структуры около 4 мкм, а для создания фотонных кристаллов нужны субмикронные периоды. Эти причины стимулируют поиск альтернативных методов создания регулярных доменных структур, среди которых воздействие электронного луча. Формирование электронным пучком регулярных доменных структур с субмикронными периодами в ЬЫ и ЬТ и последующее селективное химическое травление позволит создавать фотонные кристаллы.

Таким образом, комплексное исследование переключения поляризации при повышенных температурах и в результате воздействия сфокусированного электронного пучка, а также проводимости по заряженным доменным стенкам (ЗДС), актуально как для решения фундаментальных проблем физики твердого тела, так и для важных практических применений.

Целью работы является изучение особенностей переключения поляризации, формы доменов и параметров доменной структуры в монокристаллах семейства ниобата лития (ГлЫЬОз, ЫЧ) и танталата лития (ЫТаОз, ЬТ) при повышенных температурах и в результате воздействия сфокусированного электронного луча.

Объекты исследования

Исследование процесса переключения поляризации, формы доменов и параметров доменной структуры проводилось в монокристаллах ЬЫ и ЬТ с различной степенью отклонения от стехиометрического состава, как номинально чистых, так и легированных магнием.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1) Разработаны оригинальные методы анализа тока переключения в растущем поле, позволяющие выделить отдельные стадии эволюции доменной структуры.

2) Предложена оригинальная модель, согласно которой изменение формы изолированных доменов и особенности роста доменов после слияния при повышении температуры обусловлены переходом от детерминированного к стохастическому зародышеобразованию за счет изменения доминирующего типа проводимости.

3) Обнаружено, исследовано и объяснено формирование дендритных доменных структур в монокристаллах стехиометрического ЬИ при повышенных температурах.

4) Впервые детально исследованы зависимости от температуры и времени аномально высокого тока проводимости по доменным стенкам в стехиометрических и легированных М§ кристаллах ЬИ.

5) Выявлено и исследовано формирование внутриобъемных доменов в результате воздействия сфокусированного электронного луча на 2+-полярную поверхность.

Практическая значимость.

1. Закономерности температурной зависимости формы доменов в ЬЫ и ЬТ будут использованы при изготовлении регулярных доменных структур для эффективных преобразователей длины волны излучения с повышенной надежностью, эффективностью и мощностью.

2. Выявленные зависимости аномальной проводимости по заряженным стенкам от времени и температуры позволят оптимизировать методы создания регулярных доменных структур.

3. Формирование доменной структуры в результате воздействия сфокусированного электронного луча может быть использовано для создания регулярных доменных структур с улучшенными параметрами.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением современного аттестованного оборудования, надежной статистикой экспериментов, применением современных и независимых методов обработки экспериментальных данных, согласием с результатами других авторов и непротиворечивостью известным физическим моделям. Достоверность расчетов

подтверждается обоснованностью допущений, а также согласованностью с

экспериментальными результатами.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. При повышении температуры уменьшаются пороговые поля переключения, возрастает электропроводность по сквозным ЗДС и уменьшается роль существующих доменов. Эти факты обусловлены увеличением скорости объемного экранирования и фиксации несквозных доменов.

2. Повышение температуры приводит к изменению формы доменов: в СЬТ от треугольной к круглой, а в ^ЬЫ и ИБЬТ от правильной шестиугольной к бесформенной. В и КБЬТ при повышенных температурах отсутствует эффект восстановления формы после слиянии доменов. Эффекты обусловлены изменением типа проводимости от анизотропной примесной к изотропной ионной.

3. Постепенное изменение формы доменов с ростом температуры вызвано увеличением отношения вероятностей стохастического и детерминированного зародышеобразования, что подтверждено компьютерным моделированием.

4. При переключении поляризации в однородном поле при повышенных температурах в стехиометрическом ЬК формируется дендритная доменная структура, что обусловлено эффектом коррелированного зародышеобразования.

5. Аномальный ток проводимости по сквозным заряженным доменным стенкам возникает при повышенных температурах в и ЫЭЬК. Зависимость характерных времен увеличения и уменьшения тока является термоактивационной с энергией активации 1,1 эВ.

6. При облучении электронным лучом 2+-поверхности формируются стабильные внутриобъемные домены глубиной до 250 мкм, что обусловлено экранированием деполяризующих полей потоком электронов и током проводимости вдоль заряженных доменных стенок.

Апробация работы.

Основные результаты были представлены на 17 Всероссийских и международных конференциях и симпозиумах: X, XI и XII Всероссийских молодёжных школах-семинарах по проблемам физики конденсированного состояния вещества (915.11.2009, 15-21.11.2010, 14-20.11.2011, Екатеринбург), 19th International Symposium on the Applications of Ferroelectrics and 10th European Conference on the Applications of Polar Dielectrics (09-12.08.2010, Edinburgh, UK), 22ой международной конференции "Релаксационные явления в твердых телах" (1418.09.2010, Воронеж), 10th International Symposium on Ferroic Domains (2024.09.2010, Prague, Czech Republic), European Meeting on Ferroelectricity (26.0602.07.2011, Bordeaux, France), 20 IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics and the International Symposium on Piezoresponse Force Microscopy & Nanoscale Phenomena in Polar Materials (24-27.07.2011, Vancouver, Canada), XIX Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (20-23.06.2011, Москва), XXIV Российской конференция по электронной микроскопии (29.0501.06.2012, Черноголовка), 7 International Seminar on Ferroelastics Physics (10-

j

13.09.2012, Voronezh), 3 International Scientific Conference "State-of-the-art Trends of Scientific Research of Artificial and Natural Nanoobjects" (10-12.10.2012, Saint Petersburg), 8th Asian meeting on Ferroelectrics (9-14.12.2012, Pattaya, Thailand), International Symposium on Applications of Ferroelectrics & European Conference on the Applications of Polar Dielectrics & International Symposium Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials (9-13.07.2012, Aveiro, Portugal), 11th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures & 11th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (2024.08.2012, Ekaterinburg), Joint Symposium of International Symposium on the Applications of Ferroelectrics - Piezoresponse Force Microscopy Workshop & International Frequency Control Symposium - European Frequency and Time Forum

(21-25.07.2013, Prague, Czech Republic), Joint Symposium of Japan Society of Applied Physics and Materials Research Society (16-20.09.2013, Kyoto, Japan).

Публикации и личный вклад автора.

Основные результаты исследований опубликованы в 26 печатных работах (в том числе в трех статьях в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК и 23 тезисах Всероссийских и международных конференций). Диссертационная работа выполнена в лаборатории сегнетоэлектриков отдела оптоэлектроники и полупроводниковой техники Института естественных наук Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н.Ельцина в рамках исследований, проводимых при частичной поддержке РФФИ (гранты 08-02-12173-офи, 10-02-96042-р_урал_а, 10-02-00627-а, 10-02-96042-р-Урал-а, 08-0290434-У кр_а, 08-02-99082-р_офи, 11-02-91066-CNRS-a), Федерального Агентства по образованию, ФЦП «Научные и педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы» (гос. контракты № 02.552.11.7069, П870, П2127, 16.552.11.7020), гранта компании Carl Zeiss (договор №УрГУ 1/11 КЦ) и компании Оптэк (договор №52/11 КЦ), а также стипендий Губернатора Свердловской области (2011/2012 и 2012/2013 уч. г.), первого Президента России Б.Н.Ельцина (2012/2013 уч. г.) и при финансовой поддержке молодых ученых УрФУ в рамках реализации программы развития УрФУ.

Стендовый доклад по теме работы был признан лучшим на 11th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures and 11th Russia/CIS/Baltic/Japan Symp. on Ferroelectricity (ISFD-11-RCBJSF), Ekaterinburg.

Основные результаты работы получены лично автором. Выбор направления исследований, обсуждение результатов и формулировка задач проводились с научным руководителем профессором В.Я. Шуром, с.н.с. И.С. Батуриным и с.н.с. Д.К. Кузнецовым. Измерения тока проводимости - совместно с н.с. А.Р. Ахматхановым. Переключение поляризации при повышенных температурах и воздействии электронного пучка, визуализация ДС методами оптической и сканирующей электронной микроскопии и анализ токов переключения - лично автором. Визуализация ДС сканирующей зондовой микроскопией - с

н.с. А.В. Иевлевым и м.н.с. М.М. Нерадовским, а сканирующей микроскопией комбинационного рассеяния - с м.н.с. М.С. Небогатиковым, н.с. Д.О. Аликиным и с.н.с. П.С. Зеленовским. Моделирование кинетики ДС - с с.н.с. А.И. Лобовым.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, списков цитируемой литературы, условных обозначений и опубликованных работ. Общий объем работы составляет 174 страниц, включая 99 рисунков, 6 таблиц, список условных обозначений, опубликованных работ и библиографию из 212 наименований.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные свойства сегнетоэлектриков

Сегнетоэлектриками называются кристаллы, в которых в отсутствии внешнего электрического поля и в определенном интервале температур реализуется два или более направления спонтанной поляризации Ps, ориентация которой может быть изменена на противоположную при воздействии электрического поля [1,2]. Изменение направления Ps при воздействии поля называется переключением поляризации.

Сегнетоэлектричество было открыто в 1920 году Джозефом Валашеком при обнаружении в кристаллах сегнетовой соли диэлектрического гистерезиса и гигантских значений диэлектрической проницаемости и пьезоэлектрического эффекта [2]. Сегнетова соль (Rochelle salt) была впервые синтезирована аптекарем Пьером Сегнетом (Pierre Seignette) во Франции в 1655 году.

Как правило, сегнетоэлектрические свойства существуют в некотором температурном диапазоне, ограниченном точкой фазового перехода (температурой Кюри Тс), по преодолению которой кристаллы становятся обычными диэлектриками. Фазу ниже температуры Кюри называют сегнетофазой, а выше - парафазой или неполярной фазой.

В сегнетофазе кристалл представляет собой совокупность пространственно-связанных областей с одинаковым направлением спонтанной поляризации -сегнетоэлектрических доменов, разграниченных доменными стенками. Домены в сегнетоэлектрике образуют доменную структуру (ДС).

Сегнетоэлектрические кристаллы можно классифицировать [1] согласно их: кристаллохимическому строению (кристаллы с водородными связями и двойные окислы), характеру фазового перехода в точке Кюри (переход типа порядок-беспорядок, переход типа смещение), числу кристаллографических осей, вдоль которых может быть направлен вектор Ps (одноосные, многоосные).

В одноосных сегнетоэлектриках поляризация может быть ориентирована только в двух противоположных направлениях (одна ось спонтанной

поляризации), поэтому доменная структуры представляет собой антипараллельные домены, разделенные 180°-доменными стенками. В многоосных сегнетоэлектриках вектор спонтанной поляризации может быть направлен вдоль любой из возможных полярных осей, что приводит к значительному усложнению доменной структуры.

1.1.1. Деполяризующее поле

Рассмотрим кристалл однородного непроводящего одноосного сегнетоэлектрика в виде вырезанной перпендикулярно полярной оси пластины, находящейся в вакууме. Будем полагать, что кристалл находится в монодоменном состоянии, то есть вектор спонтанной поляризации во всем объеме кристалла имеет одинаковое направление.

В результате того, что спонтанная поляризация на полярных поверхностях такого сегнетоэлектрического кристалла испытывает разрыв, возникают связанные заряды. Поверхностная плотность р таких зарядов численно равна divPs:

divPs = p (1.1)

Связанные заряды, в свою очередь, создают деполяризующее поле Edcp (по смыслу аналогичное размагничивающему полю в ферромагнетиках), стремящееся обратить направление спонтанной поляризации [3]. Произвести приблизительную оценку величины Е^ер возможно по формуле [4]:

Edep = С1-2)

где е - диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрика, е0 - электрическая постоянная.

Оценка величины деполяризующего поля при комнатной температуре для сегнетоэлектрической плоскопараллельной пластины конгруэнтного ниобата

л

лития (CLN) по формуле (1.2) и значениях

Р$ = 70 мкКл/см [5] и £ = 28,7 (в полярном направлении) [6] дает значение Edep ~ 3-Ю9 В/м.

Но, в действительности, на практике существование полей с такими гигантскими значениями не наблюдается, так как в сегнетоэлектриках, в

противоположность ферромагнетикам, происходит экранирование (компенсация) деполяризующих полей за счет различных процессов перераспределения электрических зарядов. Благодаря экранировке деполяризующих полей их не удается выявить при помощи электрометра. Это и послужило причиной столь позднего открытия сегнетоэлектриков лишь в начале XX века.

Как видно из формулы (1.1), возникновение связанных зарядов обусловлено пространственно-неоднородным распределением спонтанной поляризации. Важно отметить, что связанные заряды возникают как на полярных поверхностях кристалла, так и на наклонных доменных стенках, состоящих из элементарных ступеней, поскольку в одноосных сегнетоэлектриках в выражение (1.1) дает вклад только изменение спонтанной поляризации в пространстве вдоль полярного направления.

Как правило, рассматриваемые 180°-доменные стенки имеют строгую ориентацию вдоль полярного направления. В результате такие стенки остаются «нейтральными», поскольку на них отсутствует скачок электрической индукции, и связанные заряды не возникают. При возникновении на полярной поверхности нового домена и последующем росте вдоль полярного направления в глубь кристалла на доменных стенках возникают связанные заряды в результате изменения на стенке знака спонтанной поляризации. Такие доменные стенки называются заряоюенными.

При рассмотрении задачи в рамках классического подхода, не учитывающего влияния эффектов экранирования, под действием деполяризующего поля в монодоменном кристалле должна формироваться доменная структура с антипараллельными направлениями спонтанной поляризации [1,2]. Полидоменное состояние, из энергетических соображений, представляется более выигрышным, так как при этом происходит уменьшение энергии деполяризующего поля. Но, на самом деле, появление доменных стенок ведет к возрастанию энергии, так как во внутренней области доменных стенок величина спонтанной поляризации отлична от равновесной величины. Равновесная доменная структура отвечает минимуму общей энергии доменных

стенок и деполяризующего поля. Разумеется, что при этом принимаются во внимание лишь сквозные домены с нейтральными доменными стенками [2].

1.1.2. Процессы внешнего и внутреннего экранирования

Как показала оценка величины деполяризующего поля в кристалле ЫЧ по формуле (1.1), оно составляет порядка 109В/м. Электрические поля такой величины не могут существовать в сегнетоэлектрике, потому как энергетический выигрыш в результате сегнетоэлектрического упорядочения оказался бы меньше энергии такого поля, что сделало бы невозможным переход в сегнетоэлектрическую фазу [2]. Как уже было сказано выше, образование доменной структуры ведет к уменьшению средней по объему величины деполяризующего поля. Тем не менее, экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в сегнетоэлектрике можно создавать сколь угодно долго живущие доменные структуры практически любой геометрии: от однодоменного состояния до совокупностей нанодоменных структур с заряженными доменными стенками [2,7,8]. Для того чтобы объяснить этот факт, нельзя ограничиваться рассмотрением лишь сегнетоактивной подсистемы, необходимо учитывать различные процессы экранирования как за счет внешних, так и внутренних механизмов.

Экранирование деполяризующего поля является важной особенностью сегнетоэлектриков, в существенной степени обуславливающей кинетику доменной структуры при переключении поляризации. Поэтому правильное понимание всех процессов, происходящих во время переключения поляризации, требует учета наличия эффектов экранирования [1,2,7,9,10]. При этом выделяют внешнее и объемное (внутреннее) экранирование по отношению к тому, за счет каких зарядов (внешних или объемных относительно сегнетоэлектрика) происходит экранирование связанных зарядов, создающих деполяризующее поле.

Внешнее экранирование является наиболее быстрым процессом, происходящим в результате перераспределения зарядов на полярной поверхности сегнетоэлектрика и приводящим к уменьшению величины электрического поля в

объеме. В случае отсутствия электрода на полярной поверхности происходит проникновение поля связанных зарядов за пределы образца, что для кристалла, находящегося в вакууме, может приводить к автоэлектронной эмиссии с полярных поверхностей [11], либо к внешнему пробою [1] (Рис. 1.1а). Внешнее экранирование также может реализовываться за счет слоев, адсорбированных на поверхности, электропроводности по боковым (неполярным) поверхностям кристалла или по межзеренным границам, например, в поликристаллической керамике (Рис. 1.16). В случае, если полярные поверхности сегнетоэлектрика покрыты электродами (сегнетоэлектрический конденсатор), экранирование происходит особенно эффективно в результате перераспределения зарядов на электродах и сопровождается протеканием тока во внешней цепи [2] (Рис. 1.1 в). Характерное время экранирования при этом составляет порядка нескольких секунд и определяется импедансом внешней электрической цепи.

Рис. 1.1 Механизмы внешнего экранирования: (а) автоэлектронная эмиссия или внешний пробой, (б) электропроводность по боковым (неполярным) поверхностям кристалла; (в) перераспределение заряда на электродах в сегнетоэлектрическом кристалле с приповерхностным диэлектрическим зазором.

Процесс внешнего экранирования накладывает ограничения на скорость переключения, а постоянная внешнего экранирования т8СГ всегда меньше времени переключения т5сг <

Важно отметить, что механизмы внешнего экранирования не могут полностью компенсировать деполяризующее поле, поскольку в любом сегнетоэлектрике существует приповерхностный диэлектрический слой («диэлектрический зазор») [7,12,13], который разделяет экранирующие и связанные заряды (Рис. 1.2) и толщина которого составляет порядка нескольких сотен нанометров.

+ + + + + + +

© © е е © © ©

I 1 8

\ р, 1 ^Оер Ф ^яг

ф •а ® ф Ф

Рис. 1.2 Схема распределения полей в замкнутом на себя сегнетоэлектрическом конденсаторе с приповерхностным диэлектрическим зазором.

По этой причине в объеме кристалла продолжает существовать остаточное деполяризующее поле ЕГ(1, величина которого, при толщине диэлектрического слоя Ь, много меньше толщины образца с1, может быть определена из соотношения [14]:

Егй = 0-3)

где £/, - диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя.

Оценка величины остаточного деполяризующего поля Егс{ в СЬЫ, принимая во внимания величину деполяризующего поля Е^ер-3 • 109 В/м, е£ = 10, Ь ~ 100 нм и ¿/= 500 мкм, дает значение Егс/ ~ 107В/м, что находится в согласие с экспериментально наблюдаемыми значениями.

Отсюда следует, что процессы внешнего экранирования не могут полностью скомпенсировать деполяризующие поля, возникающие в сегнетоэлектрическом кристалле, и для стабилизации существующей доменной структуры необходимо участие процессов внутреннего (объемного) экранирования.

Внутреннее экранирование

Все процессы объемного экранирования можно разделить на три типа: (1) объемная электропроводность - перераспределение собственных носителей зарядов в объеме сегнетоэлектрика, (2) переориентация дипольных дефектов, (3) инжекция из электродов носителей заряда через диэлектрический зазор.

(1) Объемная электропроводность - вызвана перераспределением свободных носителей заряда в объеме сегнетоэлектрика под действием

остаточного деполяризующего поля [7,14,15]. В сегнетоэлектрических кристаллах можно выделить несколько типов объемной проводимости: собственная электронно-дырочная электропроводность (сегнетоэлектрики-полупроводники); прыжковая (кристаллы и ЬТ при комнатной температуре), существенно зависящая от типа и концентрации примесей; ионная электропроводность, обусловленная перемещением вакансий и ионов по междоузлиям [7] (кристаллы ЬН и ЬТ при температурах выше 150-200°С). В последнем случае считается, что наиболее вероятными носителями заряда являются ионы лития, которые диффундируют в каналах, созданных кислородными октаэдрами, в направлении полярной оси. Важно отметить, что в этом случае, аналогично внешнему экранированию, связанные заряды и заряды объемного экранирования оказываются разнесены в пространстве на расстояние порядка длины экранирования, определяющейся содержанием свободных носителей в кристалле [10]. Поэтому остаточное деполяризующее поле не может быть полностью скомпенсировано объемной проводимостью.

(2) Переориентация дипольных дефектов. Этот механизм может быть достаточно эффективным даже в отсутствии объемной проводимости. Экспериментально он находит выражение в появлении сдвига петли диэлектрического гистерезиса (поле смещения), существование которого относят за счет присутствия в кристаллах дипольных дефектов [2,16-18].

(3) Инжекция носителей заряда - проникновение носителей заряда из электрода на полярной поверхности в сегнетоэлектрический кристалл под воздействием сильного электрического поля Е^ возникшего в приповерхностном диэлектрическом слое в результате внешней экранировки, существенно превышающего Ега и сравнимого с Еаер [20,21]:

(1.4)

£ь

Следует отметить, что при использовании жидкого электролита в качестве электродов инжекция отсутствует и возможна только из металлических электродов.

В большинстве случаев процесс объемного экранирования происходит с участием всех вышеописанных механизмов. Все эти процессы являются сравнительно медленными, и время переключения существенно меньше времени объемного экранирования. По этой причине во время одного цикла переключения поляризации, вперед и назад, поле объемного экранирования в значительной степени не изменяется и выступает в роли поля смещения [22,23].

1.2. Переключение поляризации и кинетика доменной структуры 1.2.1. Переключение поляризации

Согласно экспериментальным исследованиям, в доменной стенке искажения кристаллической структуры, обуславливающие изменение направления спонтанной поляризации, составляют несколько постоянных решетки, и поэтому доменную стенку можно рассматривать как резкую границу раздела между различными фазами (доменами с различным направлением спонтанной поляризации), поскольку они удовлетворяют определению «фазы», данному в [24]. Необходимо отметить важный факт, что в приведенном в [24] определении отсутствует условие термодинамического равновесия, что означает, что фаза не должна соответствовать состоянию с минимумом термодинамического потенциала. Следовательно, сегнетоэлектрические домены можно рассматривать подобно областям однородной фазы, а доменные стенки -подобно фазовым границам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чезганов, Дмитрий Сергеевич, 2013 год

Библиография

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

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

3. Domain growth kinetics in lithium niobate single crystals studied by piezoresponse force microscopy / B.J. Rodriguez, R.J. Nemanich, A. Kingon, A. Gruverman, S.V. Kalinin, K. Terabe, X.Y. Liu, K. Kitamura // Appl. Phys. Let. - 2005. -Vol. 86. -№ l.-P. 012906-1-3.

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

5. Camlibel, I. Spontaneous polarization measurements in several ferroelectric oxides using a pulsed-field method / I. Camlibel // J. Appl. Phys. - 1969. - Vol. 40. -P. 1690-1693.

6. Акустические кристаллы: справочник / A.A. Блистанов, B.C. Бондаренко, H.B. Переломова, Ф.Н. Стрижевская, В.В. Чкалова, М.П. Шаскольская. -М. : Наука, 1982.-632 с.

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

8. Селюк, Б.В. Пространственный компенсирующий заряд в сегнетоэлектриках / Б.В. Селюк // Кристаллография. - 1968. - Т. 13.-С. 447-451.

9. Fatuzzo, Е. Ferroelectricity / Е. Fatuzzo, W. Merz. - Amsterdam : North-Holland Publishing Company, 1967. - 287 p.

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

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

12. Merz, W.J. Switching time in ferroelectric ВаТЮз and its dependence on crystal thickness / W.J. Merz // J. Appl. Phys. - 1956. - Vol. 27. - P. 938-943.

13. Kanzig, W. Space charge layer near the surface of a ferroelectric / W. Kanzig // Phys. Rev. - 1955. - Vol. 98. - № 2. - P. 549-550.

14. Shur, V.Ya. Fast polarization reversal process: evolution of ferroelectric domain structure in thin films in ferroelectric thin films: synthesis and basic properties / V.Ya. Shur // Ferroelectric Thin Films: Synthesis and Basic Properties. -Amsterdam : Gordon & Breach Science Publ. - 1996. - Chapter 6. - P. 153-192.

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

16. Lambeck, P. Ferroelectric domain stabilization in ВаТЮз by bulk ordering of defects / P. Lambeck, G. Jonker // Ferroelectrics. - 1978. - Vol. 22. - P. 729-731.

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

18. Важенин, B.A. Движение примесных ионов галогенов в германате свинца /

B.А. Важенин, К.М. Стариченко, А.В.Гурьев // ФТТ. - 1988. - Т. 30. -

C. 1443-1447.

19. Юрин, В.А. Получение устойчивого монодоменного состояния сегнетоэлектриков / В.А. Юрин // Изв. АН СССР, сер. физ. - 1960. - Т. 24. -С. 1329-1333.

20. Бородина, В.А. Исследование неоднородного экранирования в кристаллах ВаТЮз по локальной пироактивности / В.А. Бородина, В.А. Бабанских, В.З. Бородин //ВИНИТИ. - 1981. -С. 5531-5581.

21. Top-interface-controlled switching and fatigue endurance of (Pb,La)(Zr,Ti)C>3 ferroelectric capacitors / I. Stolichnov, A. Tagantsev, N. Setter, J.S. Cross, M. Tsukada // Appl. Phys. Lett. - 1999. - Vol. 74. - P. 3552-3554.

22. Shur, V.Ya. Kinetics of ferroelectric domains: Application of general approach to LiNb03 and LiTa03 / V.Ya. Shur // J. Mat. Science. - 2006. - Vol. 41. - P. 199210.

23. Shur, V.Ya. Correlated nucleation and self-organized kinetics of ferroelectric domains / V.Ya. Shur // Nucleation theory and applications. - Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2005. - Vol. 6. - P. 178-214.

24. Пригожин, И. Современная термодинамика (от тепловых двигателей до диссипативных структур) / И. Пригожин, Д. Кондепуди. - М. : Мир, 2002. -461 с.

25. Miller, R.C. Mechanism for the sidewise motion of 180 domain walls in barium titanate / R.C. Miller, G. Weinreich // Phys. Rev. - 1960. - Vol. 117. - P. 14601466.

26. Merz, W.J. Domain formation and domain wall motions in ferroelectric ВаТЮз single crystals / W.J. Merz // Phys. Rev. - 1954. - Vol. 95. - P. 690-698.

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

28. Шур, В.Я. Доменная структура одноосных сегнетоэлектриков и процессы экранирования: дис. ... д-ра. физ.-мат. наук: 01.04.10 / Шур Владимир Яковлевич. - Свердловск, 1990. - 335 с.

29. Field induced evolution of regular and random 2D domain structures and shape of isolated domains in LiNb03 and LiTa03 / A.I. Lobov, V.Ya. Shur, I.S. Baturin, E.I. Shishkin, D.K. Kuznetsov, A.G. Shur, M.A. Dolbilov, K. Gallo // Ferroelectrics. - 2006. - Vol. 341. - P. 109-116.

30. Physical basis of the domain engineering in the bulk ferroelectrics / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, R. Batchko, G. Miller, M. Fejer, R. Byer // Ferroelectrics. -1999.-Vol. 221.-P. 157-167.

31. Ohnishi, N. Etching study of microdomains in LiNb03 single crystals / N. Ohnishi, T. Iizuka // J. Appl. Phys. - 1975. - Vol. 46. - P. 1063-1067.

32. Weis, R.S. Lithium niobate: summary of physical properties and crystal structure / R.S. Weis, Т.К. Gaylord// Appl. Phys. A. - 1985. - Vol. 37. - P. 191-203.

33. Smith, R.T. Elastic, piezoelectric, and dielectric properties of lithium tantalate / R.T. Smith // Appl. Phys. Lett. - 1967. - Vol. 11.-№5.-P. 146-148.

34. Fujino, Y. Electrooptic and ferroelectric properties of lithium tantalate single crystals as a function of melt composition / Y. Fujino, H. Tsuya, K. Sugibuchi // Ferroelectrics. - 1971. - Vol. 2. -№ l.-P. 113-117.

35. Integrated optical devices in lithium niobate / W. Sohler, H. Hu, R. Ricken, V. Quiring, C. Vannahme, H. Herrmann, D. Buchter, S. Reza, W. Grundkotter, S. Orlov, H. Suche, R. Nouroozi, Y. Min // Opt. Photonics News. - 2008. -Vol. 19. -№ l.-P. 24-31.

36. Matthias, B.T. Ferroelectricity in the ilmenite structure / B.T. Matthias, J.P. Remeika//Phys. Rev. - 1949.-Vol. 76.-P. 1886-1887.

37. Ballman, A.A. Growth of piezoelectric and ferroelectric materials by the Czochralski technique / A.A. Ballman // Journal of the American Ceramic Society. - 1965.-Vol. 48.-P. 112-113.

38. Федулов, С.А. Применение метода Чохральского для выращивания монокристаллов LiNb03, LiTa03, NaNb03 / С.А. Федулов, З.И. Шапиро, П.Б. Ладыжинский // Кристаллография. - 1965. -№ 10. - С. 268-270.

39. Физика сегнетоэлектрических явлений / Г.А. Смоленский, В.А. Боков,

B.А. Исупов, Н.Н. Крайник, Р.Е. Пасынков, А.И. Соколов, Н.К. Юшин. -Л. : Наука, 1985.-396 с.

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

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

42. Шапиро, З.И. Температура Кюри сегнетоэлектрика ЫТаОз / З.И. Шапиро,

C.А. Федулов, Ю.Н. Веневцев // ФТТ. - 1964. - Т. 6. - № 1. - С. 316-317.

43. First order quasi-phase-matched 1л№Юз waveguide periodically poled by applying an external field for efficient blue second harmonic generation / M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, K. Watanabe // Appl. Phys. Lett. - 1993. - Vol. 62. - № 5. -P. 435-436.

44. Reisman, A. Heterogeneous equilibria in the systems Li20-, Ag20-Nb2C>5 and oxide-models / A. Reisman, F. Holtzberg // J. Am. Chem. Soc. - 1958. - Vol. 80. -P. 6503-6507.

45. Growth and characterization of MgO doped near stoichiometric LiNb03 crystals as a new nonlinear optical material / K. Niwa, Y. Furukawa, S. Takekawa, K. Kitamura // J. Crystal Growth. - 2000. - Vol. 208. - P. 493-500.

46. Abrahams, S.C. Defect structure dependence on composition in lithium niobate / S.C. Abrahams, P. Marsh// Acta Crys. B. - 1986. - Vol. 42. - P. 61-68.

47. Defect structure model of MgO-doped LiNb03 / N. Iyi, K. Kitamura, Y. Yajima, S. Kimura, Y. Furukawa, M. Sato// J. Solid State Chemistry. - 1995. - Vol. 118. — P. 148- 152.

48. Photorefractive effect in LiNb03 crystals enhanced stoichiometry control / K. Kitamura, Y. Furukawa, Y. Ji, M. Zgonik, C. Medrano, G. Montemezzani, P. Gunter// J. Appl. Phys. - 1997. - Vol. 82. - P. 1006-1009.

49. Kitamura, K. Progress in single crystal growth of LiNb03 using double crucible Czochralski method / K. Kitamura, Y. Furukawa, N. Iyi // Ferroelectrics. - 1997. -Vol. 202.-№ 1.-P. 21-28.

50. Characterization of stoichiometric LiNb03 grown from melts containing K20 / G.I. Malovichko, V.G. Grachev, E.P. Kokanyan, O.F. Schirmer, K. Betzler, F. Jermann, S. Klauer, U. Schlarb, M. Wohlecke // Appl. Phys. - 1993. -Vol. A 56.-P. 103-108.

51. Crystal growth and low coercive field 180 degrees domain switching characteristics of stoichiometric LiTa03 / K. Kitamura, Y. Furukawa, K. Niwa, V. Gopalan, T.E. Mitchell // Appl. Phys. Lett. - 1998. - Vol. 73. - P. 3073-3075.

52. Photorefraction in LiNb03 as a function of [Li]/[Nb] and MgO concentrations / Y. Furukawa, K. Kitamura, S. Takekawa, A. Miyamoto, M. Terao, N. Suda // Appl. Phys. Lett. - 2000. - Vol. 77. - P. 2494-2496.

53. Stoichiometric Mg:LiNb03 as an effective material for nonlinear optics / Y. Furukawa, K. Kitamura, S. Takekawa, K. Niwa, H. Hatano // Opt. Lett. - 1998. -Vol. 23.-P. 1892-1894.

54. The role of nonstoichiometry in 180° domain switching of LiNb03 crystals / V. Gopalan, Т.Е. Mitchell, Y. Furukawa, K. Kitamura // Appl. Phys. Lett. - 1998. -Vol. 72.-P. 1981-1983.

55. Ishizuki, H. Periodical poling characteristics of congruent Mg0:LiNb03 crystals at elevated temperature / H. Ishizuki, I. Shoji., T. Taira // Appl. Phys. Lett. - 2003. -Vol. 82.-P. 4062-4064.

56. Nassau, K. The domain structure and etching in ferroelectric lithium niobate / K. Nassau, H.J. Levinstein, G.M. Loiacono // Appl. Phys. Lett. - 1965. - Vol. 6. -№ ll.-P. 228-229.

57. Nassau, K. Ferroelectric behavior of lithium niobate / K. Nassau, H.J. Levinstein // Appl. Phys. Lett. - 1965. - Vol. 7. - № 3. - P. 69-70.

58. Ohnishi, N. Etching study of microdomains in LiNb03 single crystals / N. Ohnishi, T. Izuka // J. Appl. Phys. - 1975. - Vol. 46. - № 3. - P. 1063-1067.

59. Gopalan, V. Observation of internal field in LiTa03 single crystals: Its origin and time-temperature dependence / V. Gopalan, M. Gupta // Appl. Phys. Lett. - 1996. -Vol. 68.-№7.-P. 888-890.

60. Евланова, Н.Ф. Доменная структура монокристаллов ниобата лития, выращенных методом Чохральского : дис. ... канд. физ.-мат. наук / Евланова Нина Федоровна. - М. : МГУ, 1978. - 160 с.

61. Шишкин, Е.И. Исследование формирования микро- и нанодоменных структур в электрическом поле в ниобате лития и танталате лития : автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 / Шишкин Евгений Игоревич. -Екатеринбург, 2002. - 24 с.

62. Domain shape in congruent and stoichiometric lithium tantalite / V.Ya. Shur, E.V. Nikolaeva, E.I. Shishkin, A.P. Chernykh, K. Terabe, K. Kitamura, H. Ito, K. Nakamura // Ferroelectrics. - 2002. - Vol. 269. - № 1. - P. 195-200.

63. Polarization reversal in congruent and stoichiometric lithium tantalite / V.Ya. Shur, E.V. Nikolaeva, E.I. Shishkin, V.L. Kozhevnikov, A.P. Chernykh, K. Terabe, K. Kitamura // Appl. Phys. Lett. - 2001. - Vol. 79. - № 19. - P. 3146-3148.

64. Sawyer, С. Rochelle salt as a dielectric / C. Sawyer, C. Tower // Phys. Rev. -Feb. 1930. - Vol. 35. - № 3. - P. 269-273.

65. Merz, W. The electric and optical behavior of BaTi03 single-domain crystals / W. Merz // Phys. Rev. - 1949. - Vol. 76. - № 8. - P. 1221-1225.

66. Larsen, P.K. Ferroelectric memories / P.K. Larsen, R. Cuppens, G. Spierings // Ferroelectrics. - 1992. - Vol. 128. - P. 265-292.

67. Ishibashi, Y. Note on ferroelectric domain switching / Y. Ishibashi, Y. Takagi // Journal of The Physical Society of Japan. - Feb. 1971. - Vol. 31. - № 2. - P. 506510.

68. Shur, V.Ya. Crystal growth and domain structure evolution / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev//Ferroelectrics. - 1993.-Vol. 142. -№ 1. - P. 1-7.

69. Shur, V.Ya. Kinetics of ferroelectric domain structure during switching: Theory and experiment / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev // Ferroelectrics. - Jan. 1994. -Vol. 151.-№ l.-P. 171-180.

70. Cahn, J. Theory of crystal growth and interface motion in crystalline materials / J.Cahn // Acta Metallurgica. - Aug. 1960. - Vol. 8. - № 8. - P. 554-562.

71. Колмогоров, A.H. К статистической теории кристаллизации металлов / А.Н. Колмогоров // Изв. АН СССР, Сер. Мат. - 1937. - Vol. 3. - Р. 355-359.

72. Avrami, М. Kinetics of phase change. I general theory / M. Avrami // J. chem. phys. - 1939.-Vol. 7.-P. 1103.

73. Switching kinetics in KNO3 ferroelectric thin-film memories / K. Dimmler, M. Parris, D. Butler, S. Eaton, B. Pouligny, J.F. Scott, Y. Ishibashi // J. Appl. Phys. - 1987.-Vol. 61. -№ 12.-P. 5467-5470.

74. Switching kinetics of lead zirconate titanate submicron thin-film memories / J.F. Scott, L. Kammerdiner, M. Parris, S. Traynor, V. Ottenbacher, A. Shawabkeh, W.F. Oliver // J. Appl. Phys. - 1988. - Vol. 64. - № 2. - P. 787-792.

75. Shur, V.Ya. Kinetics of phase transformations in real finite systems: Application to switching in ferroelectrics / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, S.A. Makarov // J. Appl. Phys. - 1998. - Vol. 84. - № 1. - P. 445-451.

76. Shur, V.Ya. How to extract information about domain kinetics in thin ferroelectric films from switching transient current data / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, S.A. Makarov, V.V. Volegov // Integrated ferroelectrics. - 1994. - Vol. 5. - № 4. -P. 293-301.

77. Shur, V.Ya. Geometrical transformations of the ferroelectric domain structure in electric field / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, S.A. Makarov // Ferroelectrics. -1995.-Vol. 172.-№ 1.-P. 361-372.

78. Hooton, J.A. Etch patterns and ferroelectric domains in ВаТЮз single crystals / J.A. Hooton, W.J. Merz // Phys. Rev. - 1955. - Vol. 98. - P. 409-413.

79. Norio, 0. Etching study of microdomains in LiNb03 single crystals / O. Norio, I. Takashi // J. Appl. Phys. - 1975. - Vol. 46. - № 3. - P. 1063-1067.

80. AFM study of the bulk photorefractive periodically poled LiNb03:Y:Fe crystal / V.A. Dyakov, I.V. Yaminsky, D.Yu. Gavriko, N.F. Evlanova, I.I. Naumova, V.Ya. Schur // Ferroelectrics. - 2006. - Vol. 341. - P. 131-136.

81. Rearrangement of ferroelectric domain structure induced by chemical etching / V.Ya. Shur, A.I. Lobov, A.G. Shur, S. Kurimura, Y. Nomura, K. Terabe, X.Y. Liu, K. Kitamura // Appl. Phys. Lett. - 2005. - Vol. 87. - № 2. - P. 022905-022905-3.

82. Bass, M. Handbook of optics/M.Bass.-N.Y. : McGraw-Hill, 1995.-535 p.

83. Keigo, I. Elements of Photonics: In Free Space and Special Media / I. Keigo. -N.Y. : John Wiley & Sons. Inc. - 2002. - 658 p.

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

85. Zelenovsky, P.S. Raman visualization of micro- and nanoscale domain structures in lithium niobate / P.S. Zelenovsky, M.D. Fontana, V.Ya. Shur, P. Bourson, D.K. Kuznetsov // Appl. Phys. A: Materials Science & Processing. - 2010. -Vol. 99.-P. 741-744.

86. Зеленовский, П.С. Визуализация нанодоменов в монокристаллах ниобата лития методом сканирующей лазерной конфокальной микроскопии

комбинационного рассеивания / П.С. Зеленовский, В.Я. Шур, Д.К. Кузнецов, Е.А. Мингалиев, М. Fontana, P. Bourson // ФТТ. - 2011. - Т. 53. - С. 106-109.

87. Миронов, B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии / B.JT. Миронов. - Нижний Новгород : Институт физики микроструктур РАН, 2004. - 114 с.

88. Miller, R.C. Further experiments on the sidewise motion of 180° domain walls in BaTi03 / R.C.Miller, A. Savage // Phys. Rev. - 1959. - Vol. 115. - № 5. -P. 1176-1180.

89. Local polarization dynamics in ferroelectric materials / S.V. Kalinin,

A.N. Morozovska, L.Q.Chen, B.J.Rodriguez // Rep. Prog. Phys. - 2010. -Vol. 73.-№056502.-67 p.

90. Soergel, E. Piezoresponse force microscopy (PFM) / E. Soergel // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2011. - Vol. 44. - № 46. - P. 464003-1-17.

91. Review of ferroelectric domain imaging by piezoresponse force microscopy in scanning probe microscopy: electrical and electromechanical phenomena at nanoscale / A.L. Kholkin, S.V. Kalinin, A. Roelofs, A. Gruverman // Scanning Probe Microscopy. - N.Y. : Springer. - 2007. - P. 173-214.

92. Sogr, A.A. The domain contrast and polarization reversal of TGS crystals by scanning electron microscopy in EBIC mode / A.A. Sogr, I.B. Kopylova // Ferroelectrics. - 1995. - Vol. 172. - № 1. - P. 217-220.

93. Nakatani, N. Ferroelectric domain structure of tri-glycine sulfate observed using a scanning electron microscope / N. Nakatani // Jpn. J. Appl. Phys. - 1973. -Vol. 12.-P. 1723-1728.

94. Influence of X-ray irradiation of TGS and LATGS on the nucleation of ferroelectric domains with an electron beam and on the activation field /

B. Abboud, R. Le Bihan, A. Michelet, F. M'Bama, B. Hilczer // Ferroelectrics. -1993.-Vol. 140.-№ l.-P. 45-51.

95. Robinson, G.Y. Scanning electron microscopy of ferroelectric domains in barium titanate / G.Y. Robinson, R.M. White // Appl. Phys. Lett. - 1967. - Vol. 10. -№ 11.-P 320-323.

96. Unruh H.-G, Uber Gitterfehler, ferroelektrische Nachwirkungserscheinungen und dielec-trische Relaxation in Seignettesalz/ H.-G. Unruh // Z. Angew Physik. -1963.-Vol.16.-P. 315.

97. Sogr, A.A. Observation of the domain structure of ferroelectrics with the scanning electron microscope / A.A. Sogr, I.B. Kopylova // Ferroelectrics. - 1997. -Vol. 191.-№ l.-P. 193-198.

98. LeBihan, R. Study of domains of ferroelectric crystals with scanning electron microscope / R. Le Bihan, C. Sella // J. Phys. Soc. Jpn. - 1970. - Vol. 28. - P. 377379.

99. Le Bihan, R. Study of work function difference between domains of ferroelectric crystals / R. Le Bihan, B. Abboud // Ferroelectrics. - 1989. - Vol. 92. - № 1. -P. 375-379.

100. Le Bihan, R. Study of the surface of ferroelectric crystals with the scanning electron microscope / R. Le Bihan, M. Maussion // Ferroelectrics. - 1974. - Vol. 7. -№ l.-P. 307-308.

101. Maussion, M. Study of ferroelectric domains on KD2PO4 and BaTi03 crystals with the scanning electron microscope / M. Maussion, R. Le Bihan // Ferroelectrics. -1976.-Vol. 13. -№ l.-p. 465-466.

102. Oleinik, A.S. Observation of ferroelectric domain structure using a scanning electron microscope / A.S. Oleinik, V.A. Bokov // Sov. Phys. Solid State. - 1975. -Vol. 17. -№ 3. - P. 883-885.

103. LeBihan, R. Study of ferroelectric and ferroelastic domain structures by scanning electron microscopy / R. Le Bihan // Ferroelectrics. - 1989. - Vol. 97. - № 1. -P. 19-46.

104. Kokhanchik, L.S. Evaluation of the effective potential between the ferroelectric domains in LiNb03 in the SEM / L.S. Kokhanchik // Bulletin of the Russian Academy of Sciences-Physics. - 1993. - Vol. 57. -№ 8. - P. 62-66.

105. Le Bihan, R. Direct observation of ferroelectric domains in triglycine sulphate (T.G.S.) using the scanning electron microscope (S.E.M.) / R. Le Bihan, M. Maussion//J. Phys. Colloques. - 1972.- Vol. 33.-P. C2-217-219.

106. Zhu, S. Imaging of 180° ferroelectric domains in LiTa03 by means of scanning electron microscopy / S. Zhu, W. Cao // Phys. stat. sol. (a). - 1999. - Vol. 173. -P. 495-502.

107. Hatano, J. Domain-wall orientations in NaN02 / J. Hatano, R. Le Bihan // Ferroelectrics. - 1990. - Vol. 111. - P. 223-231.

108. Castellanos-Guzman, A.G. Study of the domain structure in Mn3B70i3l ferroelectric boracite by optical and electron microscopy / A.G. Castellanos-Guzman, J. Campa-Molina, J. Reyes-Gomez // Ferroelectrics. - 1995. - Vol. 172. -№ l.-P. 151-155.

109. Scanning electron microscopic investigation of peculiarities of the BaTi03 ferroelectric domain contrast / V.V. Aristov, L.S. Kokhanchik, K.P. Meyer, H. Blumtritt // Phys. Stat. Sol. (a). - 1983. - Vol. 78. - № 1. - P 229-236.

110. Aristov, V.V. Voltage contrast of ferroelectric domains of lithium niobate in SEM / V.V. Aristov, L.S. Kokhanchik, Yu.I. Voronovskii // Phys. Stat. Sol. (a). - 1984. -Vol. 86.-№ l.-P. 133-141.

111. Sogr, A.A. Domain structures of ferroelectrics observed in scanning electron microscope / A. A. Sogr // Ferroelectrics. - 1989. - Vol. 97. - № 1. - P. 47-57.

112. Szczesniak, L. Ferroelectric domain wall studied by scanning electron microscopy and electron microscope decoration technique / L. Szczesniak, B. Hilczer, K.P. Meyer // Ferroelectrics. - Vol. 172. - № 1. - P 227-234.

113. Asymmetric secondary electron emission flux in ferroelectric KTi0P04 crystal / G. Rosenman, A. Skliar, Y. Lareah, N. Angert, N. Tseitlin, M. Roth, M. Oron, M. Katz // J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. 80. - № 12. - P. 7166-7168.

114. Study of influence of coating on the observation of ferroelectric domains with a scanning electron microscope / G. Grandet, R. Le Bihan, J. Derrien, L. Pilorget // Ferroelectrics. - 1981.-Vol. 39. -№ l.-P 1225-1228.

115. Sogr, A. A. Modification of an EBIC mode in the SEM for imaging of ferroelectric domains / A.A. Sogr, I.B. Kopylova, A.G. Maslovskaya // Proc. SPIE, Fundamental Problems of Optoelectronics and Microelectronics II. - 2005. -Vol. 5851.-P. 246-250.

116. Averty, D. Influence of temperature variations on the visualisation of the ferroelectric domains of TGS and TAAP crystals by scanning electron microscopy /D. Averty, R. Le Bihan//Ferroelectrics. - 1993. - Vol. 140.-№ l.-P. 17-24.

117. Ozaki, T. Polarities of ferroelectric 180° domains observed using scanning electron microscopy and a liquid toner method in an uncoated triglycine sulfate crystal / T. Ozaki, K. Fujii, S. Aoyagi // J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. 80. - № 3. - P. 16971703.

118. Maussion, M. Ferroelastic and ferroelectric domain structure observations in LiNH4S04 and LiND4S04 with scanning electron microscope / M. Maussion, M. Polomska, R. Le Bihan // Ferroelectrics Lett. - 1986. - Vol. 6. - № 2. - P. 4146.

119. Pendergrass, L.L. Ferroelectric microdomain reversal at room temperature in lithium niobate / L.L. Pendergrass // J. Appl. Phys. - 1987. - Vol. 62. - № 1. -P. 231-236.

120. Kokhanchik, L.S. Investigation of periodic domain structures in lithium niobate crystals / L.S. Kokhanchik, D.V. Irzhak // Ferroelectrics. - 2007. - Vol. 352. -№ l.-P. 134-142.

121. Kokhanchik, L.S. The use of surface charging in the SEM for lithium niobate domain structure investigation / L.S. Kokhanchik // Micron. - 2009. - Vol. 40. -№ l.-P. 41^15.

122. Lev, U. Imaging of ferroelectric films under an applied electric field by scanning electron microscopy / U. Lev, E. Zolotoyabko // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99. -№4.-P. 044106-1-6.

123. Leach, C. Direct observation of domain switching and crack nucleation in a piezoelectric material / C. Leach, N.K. Ali, D.A. Hall // Ceramics international. -2011.-Vol. 37.-№ 7.-P. 2185-2191.

124. Direct observation of ferroelectric domain formation by environmental scanning electron microscopy / A. Reichmann, A. Zankel, H. Reingruber, P. Polt, K. Reichmann // J. Eur. Ceram. Soc. -2011.- Vol. 31. - № 15. - P. 2939-2942.

125. SEM studies of domains in КТЮРО4 crystals / A. Skliar, G. Rosenman, Y. Lereah, N. Angert, M. Tseitlin, M. Roth // Ferroelectrics. - 1997. - Vol. 191. -№ l.-P. 187-192.

126. Ishigame, Y. LiNbC>3 waveguide second-harmonic-generation device phase matched with a fan-out domain-inverted grating / Y. Ishigame, T. Suhara, H. Nishihara // Opt. Lett. - 1991. - Vol. 16. - № 6. - P. 375-377.

127. Study of lithium niobate with periodically reversed domains / R. Le Bihan, D. Averty, D. Pain, A.L. Aleksandrovski, I.I. Naumova // Ferroelectrics. - 1995. -Vol. 172.-№ l.-P. 181-186.

128. Zhu, S. Direct observation of ferroelectric domains in LiTa03 using environmental scanning electron microscopy / S. Zhu, W. Cao // Phys. Rev. Lett. - 1997. -Vol. 79.-№ 13.-P. 2558-2561.

129. Cao, W. Observation of ferroelectric domains using environmental SEM / W. Cao //Microscopy and Microanalysis. - 2004. - Vol. 10.-P. 1072-1073.

130. Kovacs, L. Electrical conductivity of LiNb03 / L. Kovacs, K. Polgar, C. Florea, edited by K.K. Wong // Properties of lithium niobate. - London : INSPEC, The Institution of Electrical Engineers, 2002. - P. 89-96.

131. Влияние примесей на оптическое качество и электропроводность LiNb03 / А.А. Блистанов, В.В. Макаревская, В.В. Гераськин, O.K. Комалов, М.М. Коблова // ФТТ. - 1978. - Т. 20. - № 9. - С. 2575-2580.

132. Изменение пироэлектрического поля и механизм электропроводности в LiNb03 при Т=20-200°С / А.А. Блистанов, В.В. Гераськин, А.В. Степанова, М.В. Пучкова, Н.Г. Сорокин//ФТТ. - 1984. - Т. 26.-№4.-С. 1128-1132.

133. Пашков, В.А. Наведенная оптическая неоднородность в ниобате лития во внешнем электрическом поле / В.А. Пашков, Н.М. Соловьева, Н.Е. Ангерт // ФТТ.- 1979.-Т. 21.-№ 1.-С. 92-99.

134. Блистанов, А.А. Влияние электрического поля на оптическую неоднородность LiNb03 / А.А. Блистанов, В.В. Гераськин, С.В. Кудасова // Кристаллография. - 1981.-Т. 26.-№2.-С. 356-361.

135. Электронная прыжковая проводимость по структурным дефектам в ниобате лития / И.Ш. Ахмадуллин, В.А. Голенищев-Кутузов, С.А. Мигачев, С.П. Миронов //Изв. РАН. Сер. Физ. - 1998. - Т. 62. -№ 8. - С. 1603-1606.

136. Effect of an applied electric field on the pyroelectric field in LiNbC>3 / A.A. Blistanov, V.V. Geras'kin, A.V. Stepanova, E.G. Mirtova // Sov. Phys. Solid State. - 1986. - T. 28. - № 5. - P. 756-758.

137. Zylbersztejn, A. Thermally activated trapping in Fe-doped LiNb03 / A. Zylbersztejn // Appl. Phys. Lett. - 1976. - Vol. 29. - № 12. - P. 778-780.

138. Volk, T. Lithium niobate: defects, photorefraction and ferroelectric switching / T. Volk, M. Wohlecke. - Berlin, Heidenberg : Springer, 2009. - 250 p.

139. Glushkova, T.M. Temperature and frequency dependences of the electrical properties of lithium metaniobate / T.M. Glushkova, D.F. Kiselev, M.M. Firsova // Sov. Phys. Solid State. - 1972. - Vol. 13. - № 9. - P. 2753-2755.

140. Mansimgh, A. The AC conductivity and dielectric constant of lithium niobate single crystals / A. Mansimgh, A. Dhar // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1985. -Vol. 18. - № 10. - P. 2059-2071.

141. Fujino, Y. Electrooptic and ferroelectric properties of lithium tantalate single crystals as a function of melt composition / Y. Fujino, H. Tsuya, K. Sugibachi // Ferroelectrics. - 1971. - Vol. 2. - № 1. - P. 113-117.

142. Huanosta, A. The electrical properties of ferroelectric LiTaC>3 and its solid solution / A. Huanosta, A. West//J. Appl. Phys. - 1987.-Vol. 61.-P. 5386-5391.

143. Tomeno, I. Dielectric properties of LiTaCb / I. Tomeno, S. Matsumura // Phys. Rev. B. - 1988. - Vol. 38. - № 1. - P. 606-614.

144. Sinclair, D.C. Electrical properties of a LiTaC>3 single crystal / D.C. Sinclair, A.R. West // Phys. Rev. B. - 1989. - Vol. 39. - № 18. - P. 13486-13492.

145. Leng, S. Bulk and surface resistivity of LiNbCb and LiTaC^ crystals versus temperature / S. Leng, Y. Yu // Phys. Stat. Sol. (a). - 1994. - Vol. 143. - p. 431439.

146. Impedance-spectroscopy analysis of a LiTa03-type single crystal / D. Ming, J.M. Reau, J. Ravez, J. Gitae, P. Hagenmuller // J. Solid State Chem. - 1995. -Vol. 116. -№ l.-P. 185-192.

147. Analytical and experimental study of electrical conductivity in the lithium tantalate nonstoichiometric structure / S. Jebbari, S.E1 Hamd, F. Bennani, A. Jennane, M. Hafid, N. Masaif // M. J. Condensed Matter. - 2004. - Vol. 5. - P. 122-127.

148. Dielectric and ac conductivity studies on undoped and MgO-doped near-stoichiometric lithium tantalate crystals / I. Bhaumik, S. Ganesamoorthy, R. Bhatt, A.K. Karnal, V.K. Wadhawan, P.K. Gupta, S. Kumaragurubaran, K. Kitamura, S. Takekawa, M. Nakamura // J. Appl. Phys. - 2008. - Vol. 103. - P. 074106-1-6.

149. Conduction at domain walls in oxide multiferroics / J. Seidel, L.W. Martin, Q. He, Q. Zhan, Y.-H. Chu, A. Rother, M.E. Hawkridge, P. Maksymovych, P. Yu, M. Gajek, N. Balke, S.V. Kalinin, S. Gemming, F. Wang, G. Catalan, J.F. Scott, N.A. Spaldin, J. Orenstein, R. Ramesh // Nat. mater. - 2009. - Vol. 8. - P. 229234.

150. Seidel, J. Domain walls as nanoscale functional elements / J. Seidel // J. Phys. Chem. Lett. - 2012. - Vol. 3. - № 19. - P. 2905-2909.

151. Domain wall conduction in multiaxial ferroelectrics / E.A. Eliseev, A.N. Morozovska, G.S. Svechnikov, V. Gopalan, V.Ya. Shur // Phys. Rev. B. -2012.-Vol. 85. -№ 4. - P. 045312-1-12.

152. Tunable metallic conductance in ferroelectric nanodomains / P. Maksymovych, A.N. Morozovska, P. Yu, E.A. Eliseev, Y.H. Chu, R. Ramesh, A.P. Baddorf, S.V. Kalinin // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - P. 209-213.

153. Electric-field poling in Mg-doped LiNb03 / K. Mizuuchi, A. Morikawa, T. Sugita, K. Yamamoto // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 96. - № 11. - P. 6585-6590.

154. Free-electron gas at charged domain walls in insulating BaTi03 / T. Sluka, A.K. Tagantsev, P. Bednyakov, N. Setter // Nature Communications. - 2013. -Vol. 4. - № 1808.

155. Адонин, А.А. Встречная поляризация в SbSl / А.А. Адонин, А.А.Греков // ФТТ. - 1974. - Т. 16. - № 2. - С. 566-567.

156. Grekov, A.A. Encountering domains in SbSl / A.A. Grekov, A.A. Adonin, N.P. Protsenko//Ferroelectrics. - 1976. -Vol. 13.-№ l.-P. 483-485.

157. Vul, B.M. Encountering domains in ferroelectrics / B.M. Vul, G.M. Guro, I.I. Ivanchik // Ferroelectrics. - 1973. - Vol. 6. - № 1. - P. 29-31.

158. Selyuk, B.V. Charged domain boundaries in ferroelectric crystals / B.V. Selyuk // Ferroelectrics. - 1973. - Vol. 6. - № 1. - P. 37-40.

159. Гуро, Г.М. Полупроводниковые свойства титаната бария / Г.М. Гуро, И.И. Иванчик, Н.Ф. Ковтонюк // ФТТ. - 1968. - Т. 10.-№ 1.-С. 135-143.

160. Гуро, Г.М. С-доменный кристалл ВаТЮЗ в короткозамкнутом конденсаторе / Г.М. Гуро, И.И. Иванчик, Н.Ф. Ковтонюк // ФТТ. - 1969. - Т. 11. - № 7. -С. 1956-1964.

161. Conducting domain walls in lithium niobate single crystals / M. Schroder, A. Hauftmann, A. Thiessen, E. Soergel, T. Woike, L.M. Eng // Adv. Func. Mat. -2012.-Vol. 22. -№ 18.-P. 3936-3944.

162. Charged domain wall conductivity in lithium niobate and lithium tantalate single crystals at elevated temperatures / I.S. Baturin, D.S. Chezganov, A.A. Esin, A.R. Akhmatkhanov, V.Ya. Shur // Abstract Book of 11th European Meeting on Ferroelectricity (EMF-2011). - Bordeaux, France. - June 26 - July 2, 2011. -P. 2C-30.

163. Visible quasi-phase-matched harmonic generation by electric-field-poled lithium niobate / G.D.Miller, R.G. Batchko, M.M. Fejer, R.L. Byer // Proc. SPIE, Nonlinear frequency generation and conversion. - 1996. - Vol. 2700. - №34. -P. 34-35.

164. Backswitch poling in lithium niobate for high-fidelity domain patterning and efficient blue light generation / R.G. Batchko, V.Y. Shur, M.M. Fejer, R.L. Byer // Appl. Phys. Lett. - 1999. - Vol. 75. - № 12. - P. 1673-1675.

165. Haycock, P.W. A method of poling LiNb03 and LiTa03 below Tc / P.W. Haycock, P.D. Townsend // Appl. Phys. Lett. - 1986. - Vol. 48. - № 11. - P. 698-700.

166. Fabrication of domain reversed gratings for SHG in LiNb03 by electron beam bombardment / R.W. Keys, A. Loni, R.M. DeLaRue, J.H. Marsh, B.J. Luff, R.D. Townsend // Electronics Lett. - 1990. - Vol. 26. - № 3. - P. 188-190.

167. Ito, H. Fabrication of periodic domain grating in LiNb03 by electron beam writing for application of nonlinear optical processes / H. Ito, C. Takyu, H. Inaba // Electronics Lett. - 1991. - Vol. 27. - № 4. - P. 1221-1222.

168. Nutt, A. Domain inversion in LiNb03 using direct electron-beam writing / A. Nutt, V. Gopalan, M. Gupta // Appl. Phys. Lett. - 1992. - Vol. 60. - № 23. - P. 28282830.

169. Hsu, W.Y. Domain inversion in LiTa03 by electron beam / W.Y. Hsu, M.C. Gupta // Appl. Phys. Lett. - 1992. - Vol. 60. - № 1. - P. 1-3.

170. Becker, R. Electromagnetic fields and interactions / R. Borker. - N.Y. : Dover. -1982.-404 p.

171. Yamada, M. Fabrication of periodically reversed domain structure for SHG in LiNb03, by direct electron beam lithography at room temperature / M. Yamada, K. Kishima//Electronics Lett. - 1991.-Vol. 27.-№ 10.-P. 828-829.

172. LiNb03 waveguide quasi-phase-matching second harmonic generation devices with ferroelectric-domain-inverted gratings formed by electron-beam scanning / M. Fujimura, K. Kintaka, T. Suhara, H. Nishihara, J. Lightwave // Lightwave Technol.- 1993.-Vol. 11.-№ 8.-P. 1360-1368.

173. Kurimura, S. Domain inversion by an electron-beam-induced electric field in Mg0:LiNb03, LiNb03 and LiTa03 / S. Kurimura, I. Shimoya, Y. Uesu // Jpn. J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. 35. - P. L31-L33.

174. Ferroelectric domain inversion by electron beam on LiNb03 and Ti:LiNb03 / C. Restoin, C. Darraud-Taupiac, J.L. Decossas, J.C. Vareille, J. Hauden, J. Martinez // J. Appl. Phys. - 2000. - Vol. 88. - № 11. - P. 6665-6668.

175. Electron-Beam Poling on Ti:LiNb03 / C. Restoin, C. Darraud-Taupiac, J.L. Decossas, J.C. Vareille, V. Couderc, A. Barthélémy, A. Martinez, J. Hauden // Appl. Opt. - 2001. - Vol. 40. - № 33. - P. 6056-6061.

176. Fabrication of ID and 2D structures at submicrometer scale on lithium niobate by electron beam bombardment / C. Restoin, S. Massy, C. Darraud-Taupiac, A. Barthélémy // Optical Materials. - 2003. - Vol. 22. - № 3. - P. 193-199.

177. Two-dimensional structures of ferroelectric domain inversion in LiNb03 by direct electron beam lithography / J. He, S.H. Tang, Y.Q. Qin, P. Dong, H.Z. Zhang,

C.H. Kang, W.X. Sun, Z.X. Shen // J. Appl. Phys. - 2003. - Vol. 93. - № 12. -P. 9943-9946.

178. Electron-beam-induced domain poling in LiNbC>3 for two-dimensional nonlinear frequency conversion / Y. Glickman, E. Winebrand, A. Arie, G. Rosenman // Appl. Phys. Lett. - 2006. - Vol. 88.-№ l.-P. 011103-1-3.

179. Domain patterning in LiNbCb and LiTaC>3 by focused electron beam / X. Li, K. Terabe, H. Hatano, K. Kitamura // J. Cryst. Growth. - 2006. - Vol. 292. - № 2. - P. 324-327.

180. Electron-beam domain writing in stoichiometric LiTaCb single crystal by utilizing resist layer / X. Li, K. Terabe, H. Hatano, K. Kitamura // Jpn. J. Appl. Phys. -2006. - Vol. 45. - № 14. - P. L399-L402.

181. Fabrication of domain inverted structures by direct electron bombardment in LiNb03 crystals and its characterization / P. Molina, B.J. Garcia, F. Agullo-Rueda, M.O. Ramirez, L.E. Bausa // Ferroelectrics. - 2006. - Vol. 334. - № 1. - P. 67-72.

182. Kokhanchik, L.S. Domain structure fabrication in Z and Y-cuts of LiTaC>3 crystals by point e-beam writing in the SEM / L.S. Kokhanchik, D.V. Irzhak // Ferroelectrics. - 2009. - Vol. 390. - № 1. - P. 87-98.

183. Периодические доменные структуры, сформированные электронным лучом в пластинах LiNbC>3 и планарных волноводах Ti:LiNb03 Y-ориентации / JI.C. Коханчик, М.В. Бородин, С.М. Шандаров, Н.И. Буримов, В.В. Щербина, Т.Р. Волк // ФТТ. - 2010. - Т. 52. - № 8. - С. 1602-1609.

184. Kokhanchik, L.S. Ferroelectric domains in nearstoichiometric LiNbCb by e-beam polarization reversal / L.S. Kokhanchik, M.N. Palatnikov, O.B. Shcherbina // Phase Transitions. - 2011. - Vol. 84. - № 9-10. - P. 797-803.

185. Емелин, E.B. Запись доменов электронным лучом на поверхности +Z-cpe30B ниобата лития / Е.В. Емелин, А.И. Ильин, JI.C. Коханчик // ФТТ. - 2013. -Т. 55. -№ 3. - С. 489-495.

186. Tanaka, К. Direct creation of micro-domains with positive and negative voltage / K. Tanaka, Y. Cho // Abstracts of the 9-th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures (ISFD-9). - Dresden, 2006. -P. 129.

187. Иевлев, А.В. Формирование микро- и надодоменных структур в сегнетоэлектрических материалах методами сканирующей зондовой микроскопии: дис.... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 / Иевлев Антон Владимирович. - Екатеринбург, 2012. - 149 с.

188. Local study of polarization reversal kinetics in ferroelectric crystals using scanning probe microscopy / E.I. Shishkin, A.V. Ievlev, E.V. Nikolaeva, M.S. Nebogatikov, V. Ya. Shur // Ferroelectrics. - 2008. - Vol. 374. - P. 170-176.

189. Ferroelectric domain reversal in congruent LiTaCh crystals at elevated temperatures / C.C. Battle, S. Kim, V. Gopalan, K. Barkocy, M.C. Gupta, Q.X. Jia, Т.Е. Mitchell //Appl. Phys. Lett. -2000. - Vol. 76. -№ 17. - P. 2436-2438.

190. Ishizuki, H. Periodical poling characteristics of congruent Mg0:LiNb03 crystals at elevated temperature / H. Ishizuki // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 82. - № 23. -P. 4062-4062.

191. Transient current during switching in increasing electric field as a basis for a new testing method / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, S.D. Makarov, A.L. Subbotin, V.V. Volegov // Integrated ferroelectrics. - 1995. - Vol. 10. - P. 223-230.

192. Polarization reversal in Mg0:LiNb03 single crystals modified by plasma-source ion irradiation / V.I. Pryakhina, V.Ya. Shur, D.O. Alikin, S.A. Negashev // Ferroelectrics. - 2012. - Vol. 439. - № 1. - P. 20-32.

193. Formation and evolution of charged domain walls in congruent lithium niobate / V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev, E.V. Nikolaeva, E.I. Shishkin // Appl. Phys. Lett. -2000. - Vol. 77. - № 22. - P. 3636-3638.

194. Domain reversal and nonstoichiometry in lithium tantalate / S. Kim, V. Gopalan, K. Kitamura, Y. Furukawa // J. Appl. Phys. - 2001. - Vol. 90. - № 6. - P. 29492963.

195. Tian, L. Domain reversal in stoichiometric LiTaC>3 prepared by vapor transport equilibration / L. Tian, V. Gopalan, L. Galambos // Appl. Phys. Lett. - 2004. -Vol. 85. - № 19. - P. 4445-4447.

196. Shur, V.Ya. Fatigue effect in stoichiometric LiTaC>3 crystals produced by vapor transport equilibration / V.Ya. Shur, A.R. Akhmatkhanov, I.S. Baturin // Ferroelectrics. - Jan. 2012.-Vol. 426.-№ 1.-P. 142-151.

197. Characterization of bulk screening in single crystals of lithium niobate and lithium tantalate family / I.S. Baturin, A.R. Akhmatkhanov, V.Y. Shur, M.S. Nebogatikov, M.A. Dolbilov, E.A. Rodina // - Ferroelectrics. - Nov. 2008. - Vol. 374. - № 1. -P. 1-13.

198. Complex study of bulk screening processes in single crystals of lithium niobate and lithium tantalate family / V.Y. Shur, A.R. Akhmatkhanov, I.S. Baturin, M.S. Nebogatikov, M.A. Dolbilov // Phys. Solid State. - Oct. 2010. - Vol. 52. -№ 10.-P. 2147-2153.

199. Аликин, Д.О. Исследование эволюции микро- и нанодоменной структуры в монокристаллах ниобата лития, облученных ионами: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 / Аликин Денис Олегович. - Екатеринбург, 2012.-141 с.

200. Phenomenological theory of a single domain wall in uniaxial trigonal ferroelectrics: Lithium niobate and lithium tantalite / D.A. Scrymgeour, V. Gopalan, A. Itagi, A. Saxena, P.J. Swart // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71. -P. 184110-1-13.

201. Yu, H. Dendritic domain configurations in Pb(Zni/3Nb2/3)03-PbTi03 single crystals / H. Yu, C.A.Randall // J. Appl. Phys. - 1999. - Vol. 86. - № 10. -P. 5733-5738.

202. Shape evolution of isolated micro-domains in lithium niobate / V.Ya. Shur, A.I. Lobov, A.G. Shur, E.L. Rumyantsev, K. Gallo // Ferroelectrics. - 2007. -Vol. 360. - № l.-P. 111-119.

203. Shur, V.Ya. Nano- and micro-domain engineering in normal and relaxor ferroelectrics / V.Ya. Shur // Handbook of advanced dielectric, piezoelectric and ferroelectric materials. Synthesis, properties and applications. -Cambridge : Woodhead publishing ltd, 2008. - P. 622-669.

204. 3D modeling of domain structure evolution during discrete switching in lithium niobate / V.Ya. Shur, A.I. Lobov, E.L. Rumyantsev, D.K. Kuznetsov // Ferroelectrics.-2010.-Vol. 399.-№ l.-P. 68-75.

205. Investigation of jerky domain wall motion in lithium niobate / I.S. Baturin, M.V. Konev, A.R. Akhmatkhanov, A.I. Lobov, V.Ya. Shur // Ferroelectrics. -2008.-Vol. 374.-№ l.-P. 136-143.

206. Song, Z.G. A time-resolved current method for the investigation of charging ability of insulators under electron beam irradiation / Z.G. Song // J. Appl. Phys. - 1996. -Vol. 79,-№9.-P. 7123-7128.

207. Cazauz, J. Mechanisms of charging in electron spectroscopy / J. Cazauz // J. Electron spectroscopy and related phenomena. - 1999. - Vol. 105. - №2-3. -P. 155-185.

208. Electron beam charging of insulators: A self-consistent flight-drift model / M. Touzin, D. Goeuriot, C. Guerret-Piecourt, D. Juve, D. Treheux, H.-J. Fitting // J. Appl. Phys. - 2006. - Vol. 99. - № 11. - P. 114110-114110-4.

209. Pay, Э.И. Механизмы зарядки диэлектриков при их облучении электронными пучками средних энергий / Э.И. Pay, Е.Н. Евстафьева, М.В. Андрианов // ФТТ. - 2008. - Т. 50. - № 4. - С. 599-607.

210. Analysis of electrical charging and discharging kinetics of different glasses under electron irradiation in a scanning electron microscope / S. Fakhfakh, O. Jbara, S. Rondot, A. Hadjadj, J.M. Patat, Z. Fakhfakh // J. Appl. Phys. - 2010. -Vol. 108. -№ 9. - P. 093705-1-10.

211. Якунина, E.M. Формирование микро- и нанодоменных структур в монокристаллах ниобата лития в результате многократного воздействия импульсов лазерного излучения: дис. ... магистра физики // Уральский федеральный университет. - Екатеринбург, 2012. - 58 с.

212. Бронштейн, И.М. Вторичная электронная эмиссия / И.М.Бронштейн, Б.С. Фрайман. - М. : Наука, 1969. - 408 с.

Публикации по теме диссертации

Статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК:

1. Formation of dendrite domain structures in stoichiometric lithium niobate at elevated temperatures / V.Ya. Shur, D.S. Chezganov, M.S. Nebogatikov, I.S. Baturin, M.M. Neradovskiy//J. Appl. Phys. - 2012. - Vol. 112. - P. 104113-1-6.

2. Polarization reversal in crystals of congruent lithium tantalate at elevated temperatures / D.S. Chezganov, V.Ya. Shur, I.S. Baturin, A.R. Akhmatkhanov // Ferroelectrics. - 2012. - Vol.439. - P.40-46.

3. Time-dependent conduction current in lithium niobate crystals with charged domain walls / V.Ya. Shur, I.S. Baturin, A.R. Akhmatkhanov, D.S. Chezganov, A.A. Esin // Appl. Phys. Lett. - 2013. - Vol. 103. - P. 102905-1 -4.

Другие публикации:

1. Температурные зависимости проводимости в монокристаллах семейства ниобата лития и танталата лития с различной степенью отклонения от стехиометрии и легирования / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, И.С. Батурин, В.Я. Шур // Тезисы докладов юбилейной X всероссийской молодежной школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества. - Екатеринбург. - 9-15 ноября, 2009. - С. 114-115.

2. The temperature dependence of domain kinetics and bulk screening in lithium niobate and lithium tantalate single crystals / I.S. Baturin, V.Ya. Shur, A.R. Akhmatkhanov, D.S. Chezganov // Abstracts of The 19th International Symposium on the Applications of Ferroelectrics & the 10th European Conference on the Applications of Polar Dielectrics. - Edinburgh, UK. - August 9-12, 2010. -P. 41-42.

3. Релаксация проводимости по доменным стенкам в монокристаллах ниобата и танталата лития после переключения поляризации / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, И.С. Батурин, В.Я. Шур // Тезисы докладов 22°"

международной конференции "Релаксационные явления в твердых телах". -Воронеж, Россия. - 14-18 сентября, 2010.-С. 163-164.

4. Domain evolution and bulk screening in lithium niobate and lithium tantalate single crystals at the elevated temperatures / A.R. Akhmatkhanov, D.S. Chezganov, I.S. Baturin, V.Ya. Shur // Abstracts of 10th International Symposium on Ferroic Domains. - Prague, Czech Republic. - September 20-24, 2010. - p. 45.

5. Исследование кинетики доменной структуры и процессов экранирования в монокристаллах ниобата лития и танталата лития при повышенных температурах / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, И.С. Батурин, В.Я. Шур // Тезисы докладов XI Всероссийской молодёжной школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти академика Литвинова Б.В.-Екатеринбург. - 15-21 ноября, 2010. - С. 88.

6. Charged domain wall conductivity in lithium niobate and lithium tantalate single crystals at elevated temperatures / I.S. Baturin, D.S. Chezganov, A.A. Esin, A.R. Akhmatkhanov, V.Ya. Shur // Abstracts of European Meeting on Ferroelectricity. - Bordeaux, France. - June 26 - July 2, 2011. - P. 2C-30.

7. Domain kinetics in lithium niobate and lithium tantalate single crystal at elevated temperature / D.S. Chezganov, A.R. Akhmatkhanov, I.S. Baturin, A.A. Esin, V.Ya. Shur // Abstracts of European Meeting on Ferroelectricity. - Bordeaux, France. - June 26 - July 2, 2011. - P. 2-16.

8. Domain kinetics in lithium niobate and lithium tantalate single crystals at elevated temperature / I.S. Baturin, D.S. Chezganov, A.R. Akhmatkhanov, V.Ya. Shur // Abstracts of 20th IEEE International symposium on applications of ferroelectrics and the International symposium on piezoresponse force microscopy & nanoscale phenomena in polar materials. - Vancouver, Canada. - July 24-27, 2011. -P. AR 714.

9. Особенности кинетики доменной структуры в монокристаллах ниобата лития и танталата лития при повышенных температурах / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, А.А. Есин, И.С. Батурин, В.Я. Шур // Тезисы докладов XIX

Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. - Москва. - 20-23 июня, 2011.-С. 233.

10. Проводимость по заряженным доменным стенкам в монокристаллах ниобата лития и танталата лития при повышенных температурах / И.С. Батурин, Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, А.А. Есин, В.Я. Шур // Тезисы докладов XIX Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. - Москва. - 20-23 июня, 2011.-С. 78.

11. Проводимость по заряженным доменным стенкам в монокристаллах ниобата лития при повышенных температурах / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов,

A.А. Есин, И.С. Батурин, В.Я. Шур // Тезисы докладов XII Всероссийской молодёжной школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества. - Екатеринбург. - 14-20 ноября, 2011. - С. 78.

12. Исследование температурной зависимости формы изолированных доменов в монокристаллах ниобата лития и танталата лития методами растровой электронной микроскопии / Д.С. Чезганов, А.Р. Ахматханов, И.С. Батурин,

B.Я. Шур // Тезисы докладов XXIV Российской конференция по электронной микроскопии. - Черноголовка, Россия. - 29 мая - 1 июня, 2012. - С. 313

13. Formation of dendrite domain structures by switching at elevated temperatures in stoichiometric lithium niobate / D.S. Chezganov, M.M. Neradovskiy, M.S. Nebogatikov, V.Ya. Shur // Abstracts of the 7th International Seminar on Ferroelastics Physics. - Voronezh, Russia. - September 10-13, 2012. - P. 113.

14. Study of the dendrite-like domains in stoichiometric lithium niobate single crystal / D.S. Chezganov, I.S. Baturin, M.M. Neradovskiy, M.S. Nebogatikov, V.Ya. Shur // Abstracts of the 3rd International Scientific Conference "State-of-the-art Trends of Scientific Research of Artificial and Natural Nanoobjects". - St-Petersburg, Russia. -October 10-12, 2012.-P. 64.

15. Dendrite domain structures in stoichiometric lithium niobate / I.S. Baturin, D.S. Chezganov, M.S. Nebogatikov, M.M. Neradovskiy, V.Ya. Shur // Abstracts of the 8th Asian meeting on ferroelectrics. - Pattaya, Thailand. - December 9-14, 2012. -P. 56.

16. Dendrite domain structures in stoichiometric lithium niobate / D.S. Chezganov, M.M. Neradovskiy, M.S. Nebogatikov, V.Ya. Shur // Abstracts of International Symposium on Applications of Ferroelectrics & European Conference on the Applications of Polar Dielectrics & International Symposium Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials. - Aveiro, Portugal. -July 9-13, 2012.-P. 186.

17. Formation of nanodomain structures in lithium niobate and lithium tantalate crystals studied by confocal Raman microscopy / V.Ya. Shur, M.S. Nebogatikov, D.S. Chezganov, A.V. Ievlev, M.A. Dolbilov, E.A. Mingaliev, P. Baldi, M.P. DeMicheli // Abstracts of Joint international symposium International Symposium on Applications of Ferroelectrics & European Conference on the Applications of Polar Dielectrics & International Symposium Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials. - Aveiro, Portugal. -July 9-13, 2012.-P. 355.

18. Study of charged domain wall conductivity in lithium niobate single crystals / I.S. Baturin, A.A. Esin, D.S. Chezganov, A.R. Akhmatkhanov, V.Ya. Shur // Abstracts of Joint 11th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures & 11th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity. - Ekaterinburg, Russia. - August 20-24, 2012. - P. 19.

19. Dendrite domain structures formation in stoichiometric lithium niobate / D.S. Chezganov, M.M. Neradovskiy, M.S. Nebogatikov, V.Ya. Shur // Abstracts of Joint 11th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures & 11th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity. -Ekaterinburg, Russia. - August 20-24, 2012. - P. 133.

20. Formation of nanodomain structures in lithium niobate and lithium tantalate crystals studied by confocal Raman microscopy / M.S. Nebogatikov, V.Ya. Shur, D.S. Chezganov, A.V. Ievlev, M.A. Dolbilov, E.A. Mingaliev // Abstracts of Joint 11th International Symposium on Ferroic Domains and Micro- to Nanoscopic Structures & 11th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity. -Ekaterinburg, Russia. - August 20-24, 2012. - P. 201.

21. Polarization reversal in crystals of congruent lithium tantalate at elevated temperatures / D.S. Chezganov, V.Ya. Shur, I.S. Baturin, A.R. Akhmatkhanov // Abstracts of Joint Symposium of International Symposium on the Applications of Ferroelectrics - Piezoresponse Force Microscopy Workshop & International Frequency Control Symposium - European Frequency and Time Forum. - Prague, Czech Republic. - July 21-25, 2013. - P. ISAF-P3C-47.

22. Charged domain wall conductivity in lithium niobate and lithium tantalate crystals / I.S. Baturin, D.S. Chezganov, A.A. Esin, V.Ya. Shur, A.R. Akhmatkhanov, D.G. Ksenofontov // Abstracts of Joint Symposium of International Symposium on the Applications of Ferroelectrics - Piezoresponse Force Microscopy Workshop & International Frequency Control Symposium - European Frequency and Time Forum. - Prague, Czech Republic. - July 21-25, 2013. - P. ISAF 1-M1-5.

23. Engineered dendrite domains in stoichiometric lithium niobate / V.Ya. Shur, D.S. Chezganov, I.S. Baturin, M.S. Nebogatikov, M.M. Neradovskiy // Abstracts of Joint Symposia of The Japan Society of Applied Physics and the Materials Research Society. - Kyoto, Japan. - September 16-20, 2013. - P. 18a-M5-9.