Исследование разрушения сегнетокерамики при одновременном действии электрического поля и механических напряжений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат наук Коренева, Вера Викторовна
Коренева, Вера Викторовна
кандидат наук
2014
- Специальность ВАК РФ01.04.04
- Количество страниц 158
Оглавление диссертации кандидат наук Коренева, Вера Викторовна
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. РАЗРУШЕНИЕ И ПОЛЯРИЗАЦИЯ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
1.1 Разрушение сегнетокерамики при приложении электромеханической
нагрузки
1.2 Методы исследования процессов поляризации в сегнетоэлектриках
1.3 Моделирование процессов изменения поляризации и кинетики доменной структуры в сегнетоэлектриках
1.4 Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ТОКА В СЕГНЕТОКЕРАМИКЕ ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
2.1 Методика моделирования токов, возникающих при одновременном приложении электрического поля и механических напряжений
2.2 Компьютерный анализ образования пика тока и механизм его распада при приложении электромеханической нагрузки
2.3 Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ
СЕГНЕТОКЕРАМИКИ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ. КИНЕТИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ ТОКА В
СИСТЕМЕ ЦТС С ЭЛЕКТРОДАМИ И ИХ МОДЕЛИРОВАНИЕ
3.1 Виды временной зависимости тока (кинетические кривые релаксации тока) при нагружении сегнетокерамики до разрушения в механическом и электрическом полях
3.1.1 Разрушение сегнетокерамики, находящейся под действием внешних механических напряжений, при ступенчатом увеличении электрического поля
3.1.2 Разрушение сегнетокерамики, находящейся во внешнем электрическом поле, при ступенчатом увеличении механических напряжений
3.1.3 Разрушение при ступенчатом механическом нагружении сегнетокерамического образца
3.2 Переходный ток при поляризации сегнетокерамики под действием
электрического поля
3.2.1 Кинетические кривые релаксации тока образцов системы ЦТС при воздействии поляризующего поля
3.2.1.1 Напряженность электрического поля меньше коэрцитивного поля
3.2.1.2 Напряженность электрического поля выше коэрцитивного поля
3.3 Кинетические кривые релаксации тока образцов системы ЦТС при воздействии поляризующего или деполяризующего поля
3.4 Кинетические кривые релаксации тока образцов системы ЦТС при электромеханическом воздействии
3.4.1 Ступенчатое повышение электрического поля
3.4.2 Разрушение образца при постоянной механической нагрузке
3.4.3 Электрическое поле плюс механические напряжения
3.4.4 Механическое напряжение плюс электрическое поле
3.5 Выводы
ГЛАВА 4. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ШУМ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКАХ. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
4.1 Поляризационный шум в сегнетоэлектриках. Компьютерный анализ
4.2 Исследование скачков случайного характера при ступенчатом изменении внешнего механического поля в сегнетокерамике
4.3 Исследование скачков случайного характера, возникающих при электромеханическом нагружении сегнетокерамики
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Таблицы значений коэффициентов модели
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Таблицы значений параметров ПСК, рассчитанные с
помощью коэффициентов модели
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Статистические закономерности релаксации
поляризации в предварительно заполяризованной сегнетокерамике
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физическая электроника», 01.04.04 шифр ВАК
Кинетика хрупкого разрушения материалов в электрических и механических полях2005 год, доктор физико-математических наук Жога, Лев Викторович
Низко- и инфранизкочастотный диэлектрический отклик неупорядоченных сегнетокерамик скандониобата- и магнониобата свинца2006 год, кандидат физико-математических наук Сопит, Андрей Вячеславович
Процессы переключения поляризации в сегнетоэлектриках в самосогласованном электрическом поле2001 год, доктор физико-математических наук Садыков, Садык Абдулмуталибович
Физические свойства гетерогенных сегнетоактивных систем2008 год, доктор физико-математических наук Чернобабов, Андрей Иванович
Влияние дефектов радиационной природы на диэлектрическую релаксацию сегнетокерамики цирконата - титаната свинца, модифицированной лантаном, и скандониобата свинца в области низких и инфранизких частот1999 год, кандидат физико-математических наук Шишлов, Сергей Юрьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование разрушения сегнетокерамики при одновременном действии электрического поля и механических напряжений»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Сегнетоэлектрические материалы находят широкое применение в гидроакустике, оптике, радио- и измерительной технике, в запоминающих устройствах и в других областях современной техники [1,2].
В зависимости от внешних факторов условия работы пьезокерамик могут быть разнообразными, в том числе и такими, при которых в образце начинаются необратимые процессы (переполяризация, деполяризация, электрический пробой и механическое разрушение).
При исследовании разрушения поликристаллических сегнетоэлектриков (СЭ) [3-8] использовалась модель образца, содержащего включения (зерна) в матрицу (образец с усредненными физическими свойствами). Деформации, индуцированные при включении внешнего электрического поля (ЭП), создают механические напряжения внутри включения, которые могут приводить к образованию микротрещин, вследствие этого происходит концентрация ЭП внутри микротрещин. Развитию подобных эффектов способствуют также процессы переориентации в СЭ 90° доменов - механических двойников под влиянием ЭП или механических напряжений. Интерес вызывает определение относительного вклада элементарных механизмов в динамику доменных переориентаций, которые приводят либо к релаксации напряжений [7], либо к развитию микротрещин [5].
Для исследования кинетики переключения поляризации в СЭ применяется метод анализа переходных токов, возникающих при приложении импульсов ЭП и содержащих информацию о закономерностях эволюции доменной структуры [1, 2, 9-15].
Состояние проблемы. Исследованию процессов поляризации и переполяризации сегнетокерамики (CK) посвящено весьма значительное число работ. Следует отдельно упомянуть работы Тополова В.Ю., Шура В.Я., Шильникова A.B., Попова Э.С., Лучанинова А.Г., Галияровой Н.М., Omura М.,
Ishibashi Y. и Нестерова B.H.. По исследованию разрушения сегнетокерамик в ЭП или при механической нагрузке (МН) хорошо известны работы Слуцкера А.И., Шпейзмана В.В., Садыкова С.А., Феронова А.Д., Бондаренко Е.И., Крамарова С.О., Паринова И.А.. Однако систематическое изучение процессов разрушения СК при ступенчатом нагружении и с помощью компьютерного моделирования особенностей поведения поляризационных токов, в связи с движением доменных границ (ДГ) и перераспределением свободных зарядов при одновременном действии МН и ЭП, как нам известно из обзора литературы, практически отсутствует.
Целью настоящей работы является экспериментальное изучение и компьютерный анализ влияния электрического поля и механической нагрузки на эффекты связанные с кинетикой разрушения пьезосегнетокерамики (ПСК).
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:
1. Исследовать временные характеристики токов при приложении постоянных механических напряжений или постоянного ЭП и ступенчатого повышения напряженности ЭП или механических напряжений до разрушения образцов.
2. Изучить проявления кинетики разрушения ПСК при действии постоянных механических напряжений и ЭП и измерить кинетические кривые тока, с целью разделения механического разрушения в ЭП и электрического пробоя.
3. Предложить феноменологическую модель, позволяющую описывать измеренные временные изменения токов.
4. Провести модельное разделение вкладов переключения 180° и не 180° доменов в формирование пиков токов в процессе разрушения образцов.
5. Моделировать статистические закономерности релаксационных процессов в ПСК в постоянных электрических и механических полях.
6. Провести моделирование поляризационных шумов в ПСК.
Научная новизна. В диссертации впервые:
1. Экспериментально исследованы временные характеристики тока при исследовании кинетики разрушения СК при приложении постоянного ЭП и ступенчатого повышения механических напряжений и при приложении постоянных механических напряжений и ступенчатого повышения напряженности ЭП.
2. Экспериментально обнаружено появление всплесков тока до разрушения при выдержке образцов в постоянных электрическом и механическом полях.
3. Описана модель, позволяющая объяснять временные изменения токов при электромеханическом нагружении ПСК.
4. Проведено модельное разделение переключения 180° и не 180° доменов при формировании пиков токов.
5. С помощью компьютерного моделирования впервые исследованы статистические закономерности релаксации поляризации в предварительно заполяризованной СК.
6. Описаны корреляционные закономерности между импульсами поляризационных шумов.
Научная и практическая ценность работы. Компьютерное моделирование поведения тока при одновременном приложении ЭП и МН даст возможность прогнозировать поведение ПСК в рабочих условиях и предсказать момент разрушения, а так же изучить вклад движения различных доменных границ в ток и таким образом исследовать возможность механического разрушения ПСК в ЭП.
Объекты исследований. Поликристаллическая СК системы ЦТС (цирконат титанат свинца).
Достоверность полученных результатов обеспечивается выбором адекватных физических моделей, а также использованием в работе апробированных методик испытаний и современных, хорошо апробированных методов компьютерного моделирования, метода Рунге-Кутта для решения дифференциальных уравнений, строгим соблюдением пределов применимости используемых подходов. Непротиворечивость выводов исследования основным
физическим закономерностям, предельный переход обобщающих результатов к ранее известным (частным) результатам и совпадением в отдельных случаях теоретических предсказаний с экспериментом так же говорят о достоверности полученных результатов.
Методология и методы исследования. Методологической и теоретической основой диссертационного исследования послужили труды зарубежных и отечественных ученых в области изучения проблем поляризации и разрушения СК под действием ЭП или МН, проблемы появления шумовой компоненты тока в СК при приложении внешнего воздействия.
При проведении исследования были использованы экспериментальные (эксперимент, сравнение, моделирование) и теоретические (идеализации и формализации) методы. Моделирование поляризационных процессов проведено с учетом выбора параметров, отвечающих условиям экспериментального наблюдения.
Основные положения диссертации, выносимые па защиту.
1. Закономерность появления пиков тока в процессе разрушения СК в электрических и механических полях при ступенчатом нагружении.
2. Компьютерный качественный и количественный анализ формирования пиков тока и вклада поляризации в изменение тока при электромеханическом ступенчатом воздействии.
3. Анализ поляризационного шума СК методом фликкер-шумовой спектроскопии для экспериментальных и смоделированных зависимостей токов, показывает возможность описывать закономерности поведения токов, при ступенчатом электрическом, механическом и электромеханическом воздействии.
4. С помощью компьютерного моделирования исследованы статистические закономерности релаксации поляризации в предварительно заполяризованной СК. Их анализ позволил выявить некоторые статистические закономерности:
- временная зависимость среднего значения поляризации керамического образца подчиняется экспоненциальному закону,
- временная зависимость дисперсии распределения значений поляризации керамического образца подчиняется степенному закону,
- временная зависимость коэффициента асимметрии распределения значений поляризации керамического образца подчиняется экспоненциальному закону, причем время релаксации в последнем случае более чем в два раза больше чем время релаксации среднего значения поляризации.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы обсуждались на конференциях (семинарах), проводимых на кафедре физики Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Основные результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались на: У1-УШ международном семинаре «Физико-математическое моделирование систем» (Воронеж, 2009-2011). XVI Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Волгоград, 2010). XXII международной научной конференции «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 2010). Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (Москва, 2010, 2012). Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (Москва, 2011, Красноярск, 2014). XIX, XX Юбилейных Петербургских Чтениях по проблемам прочности (Санкт-Петербург, 2010, 2012), I Международном симпозиуме: «Бессвинцовая сегнетокерамика и родственные материалы: получение, свойства, применение (ретроспектива - современность - прогнозирование)» (Сочи, 2012). Международной конференции, посвященной 60-летию образования вуза «Наука и образование: архитектура, градостроительство и строительство» (Волгоград, 2012).
По итогам XVI Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых представленный доклад отмечен дипломом за лучший научный доклад среди аспирантов.
Публикации. Основные результаты опубликованы в следующих рецензируемых ВАК РФ журналах: «Электромагнитные волны и электронные системы», «Нелинейный мир», «Известия Волгоградского государственного
технического университета», «Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета», а также в сборниках тезисов конференций. Всего - 21 печатная работа (из них 7 статей в журналах, рекомендуемых ВАК).
Соответствие паспорту научной специальности. Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 01.04.04 - «Физическая электроника», а именно: пункту 2. «Твердотельная электроника, в том числе СВЧ электроника, полупроводниковая электроника, акустоэлектроника, сверхпроводниковая электроника, спиновая электроника, оптоэлектроника, криоэлектроника»; пункту 4. «Физические явления в твердотельных микро- и наноструктурах, молекулярных структурах и кластерах; проводящих, полупроводниковых и тонких диэлектрических пленках и покрытиях».
Личный вклад автора. Диссертантом обработаны все экспериментальные результаты [16-36] с помощью самостоятельно написанных программ, как для моделирования токов в ПСК [16-18, 20-27, 29, 32-36], так и для исследования фликкер-шумов в токах поляризации [19, 28, 30, 31]. Постановка задачи исследования была сформулирована научным руководителем доктором физико-математических наук Л.В. Жогой. Анализ и обобщение данных, а также формулировка задач и выводов, касающихся содержания работы, осуществлены совместно с научным руководителем при участии кандидата физико-математических наук, доцента кафедры физики Нестерова В.Н.. Соавторы совместных публикаций (М.И. Дмитрук, A.B. Габриэлян) принимали участие в обсуждении результатов соответствующих разделов работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений, списка цитированной литературы и трех приложений. Общий объем составляет 158 страниц, из них непосредственно текст изложен на 118 стр., включая 52 рисунка и 17 таблиц. Список цитированной литературы содержит 246 наименований.
Краткое содержание работы. Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, обоснован
выбор объектов исследования, показаны научная новизна и практическая ценность, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, дано краткое содержание глав диссертации.
В первой главе обобщены и систематизированы литературные данные, характеризующие современное состояние проблемы. Рассмотрены основные, наиболее часто используемые методы моделирования, позволяющие описать изменение поляризации в СК. Рассмотрено разрушение СК, связанное с возникновением механических напряжений при изменении поляризации зерен в образце после приложения внешних электрических и механических полей. Проанализированы условия, описывающие появление эффективных токов (токов, зависящих от времени) в цепи с сегнетокерамическим образцом.
Вторая глава посвящена изложению методики моделирования токов, возникающих при одновременном приложении электрического поля и механических напряжений для изучения разрушения СК при ступенчатом нагружении. Описывается построение более общей, чем у предшественников [1014] аналитической модели поляризации и переполяризации сегнетокерамики. Рассматривается поведение тока возникающего в СК при электромеханическом воздействии. Проанализированы коэффициенты модели: определен их физический смысл, порядок и размерность. Описан компьютерный анализ образования пика тока и механизм его распада при приложении электромеханической нагрузки.
В третьей главе рассматриваются проявления кинетики разрушения ПСК в виде различных экспериментальных зависимостей токов, полученных как при приложении только механического, или только электрического поля, так и при электромеханическом воздействии с учетом приложения нагрузки по полю и против вектора остаточной поляризации. Анализ экспериментальных данных проведен в рамках модели возникновения токов и их уменьшения при поляризации сегнетокерамики под действием электромеханической нагрузки [1723, 31-34]. Полученная с помощью уравнений модели теоретическая зависимость плотности тока воспроизводит основные особенности экспериментальных данных
токов, наблюдаемых при приложении электромеханической нагрузки на образцы. Моделирование поляризационных процессов проведено с учетом выбора параметров, отвечающих условиям экспериментального наблюдения.
Обнаружено, что вид зависимости тока от времени значительно не отличается как при разрушении в момент приложения ЭП, так и при разрушении в момент приложения МН. Можно предположить, что при приложении ЭП вначале происходит механическое разрушение СК. Можно отметить, что вклад в процесс не 180° доменов при электрической или при механической нагрузке одинаково велик, что вероятно связано с возникновением внутренних механических напряжений при электрическом нагружении.
В четвертой главе рассматривается поляризационный шум, возникающий в СК как при электромеханическом воздействии, так и при ступенчатом изменении внешнего механического поля. Изучение явления поляризационного шума в СЭ проводится в рамках общей теории фазовых переходов второго рода Ландау и метода фликкер-шумовой спектроскопии (ФШС). Схожесть полученных спектров показывает возможность модели описывать экспериментальные закономерности поведения токов, при ступенчатом механическом и электромеханическом воздействии и появление скачков Баркгаузена.
В заключении приведены основные результаты и сформулированы наиболее важные выводы диссертационного исследования. Даны рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы.
В приложении А представлены таблицы значений коэффициентов модели, полученных при моделировании результатов экспериментов, описанных в главе 3.
В приложении Б представлены таблицы значений параметров ПСК, полученных при расчете с помощью коэффициентов модели.
В приложении В проведено компьютерное моделирование процесса релаксации поляризации в рамках двухмерной модели Ишибаши [8]. Моделировалась временная эволюция изменения поляризации сегнетоэлектриков путем релаксации к равновесной конфигурации поляризации. Рассматривались различные конфигурации случайных равномерно распределенных точечных
дефектов. Для каждой из таких конфигураций получали временную зависимость поляризации. По данным зависимостям определялись статистические закономерности релаксации поляризации в случае равномерно распределенных точечных дипольных постоянных центров зародышеобразования.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. РАЗРУШЕНИЕ И ПОЛЯРИЗАЦИЯ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
В последние десятилетия поликристаллические сегнетокерамики составов типа ЦТС зарекомендовали себя как высокоэффективные пьезоэлектрические материалы с прогнозируемыми свойствами [37]. Эти керамические материалы широко применяются в радиоэлектронике, пьезотехнике, гидроакустике, твердотельной электронике и измерительной технике, медицинской технике и других областях [38]. В настоящее время сегнетоэлектрики привлекают все большее внимание и активно захватывают ведущие позиции в твердотельном приборостроении, измерительной и радиотехнике. Поэтому исследование их свойств является актуальной задачей.
По мере возрастания значения систем связи, локации и навигации в современном обществе усиливаются требования к их надежности, мобильности, энергопотреблению. Основным свойством сегнетоэлектриков, благодаря которому они представляют интерес для высокочастотных-сверхвысокочастотных применений, является высокая диэлектрическая проницаемость, зависящая от внешнего электрического поля [39]. Телекоммуникационные сотовые и спутниковые радиотелефонные системы, передвижные навигационные и радарные станции, глобальные и локальные компьютерные сети испытывают потребность в электрически управляемых и недорогих устройствах [40]. Использование сегнетоэлектрических материалов в составе структуры металл— диэлектрик—металл позволяет реализовать устройства радиоэлектроники с электрически управляемыми характеристиками [41, 42]. Тонкопленочные сегнетоэлектрики широко применяются в ряде схем электроники.
1.1
Разрушение сегнетокерамики при приложении электромеханической
нагрузки
Согласно современным представлениям разрушение твердых тел - есть сложный многостадийный кинетический процесс, на разных стадиях которого роль ведущего механизма выполняют физические процессы, различающиеся по энергиям активации, характерным пространственным масштабам, временам релаксации и структурам [5, 43, 44]. Поэтому в нагруженной гетерогенной многофазной поликристаллической сегнетокерамике существует иерархия структурных уровней с характерными пространственными масштабами: первый -микроскопический (10"9-И0"8 м), второй - мезоскопический (10"8-И0"4 м) и третий - макроскопический (10"4 ч-10"3 м). Сегнетоэлектричество может оказывать влияние на процессы разрушения на всех структурных уровнях [6]. На микроскопическом уровне сегнетоэлектричество, возникающее в результате определенных структурных изменений, может оказывать существенное влияние на кинетические параметры: энергию активации разрушения Щ [45-47], на предэкспоненту г0 при постоянном напряжении времени разрушения образца, на эффективный активационный объем ¥Эф [46]. На мезоскопическом уровне влияние сегнетоэлектричества на процессы разрушения проявляется в физических процессах, сопутствующих разрушению: доменных переориентациях, изменениях микростуктуры керамических материалов при их поляризации [48, 49] и т.д.. На макроскопическом уровне сегнетосостояние описывается непрерывным полем вектора спонтанной поляризации, что приводит при анализе процесса разрушения к необходимости совместного решения уравнений электростатики и механики разрушения [50].
Среди процессов, характеризующих поляризацию диэлектриков выделяют «быстрые» (упругие) и «медленные» (релаксационные) процессы. Если к образцу приложить длинный импульс электрического поля, то ток, проходящий через конденсатор, будет иметь вид, представленный на рисунке 1.1. Во временной
зависимости плотности тока можно выделить минимум три области. Первая отвечает установлению «быстрых» процессов поляризации, вторая -«медленных» и третья область - это ток проводимости.
а б
Е )
Рисунок 1.1- Импульс электрического поля (а) и соответствующая временная зависимость
плотности тока через диэлектрик.
При изменении частоты внешнего поля, вклад различных процессов поляризации в ток будет меняться: при низких частотах ток через конденсатор, в основном определяется релаксационной поляризацией, а при высоких - остаются только упругие процессы.
Миграционная поляризация обусловлена накоплением заряда на границах раздела диэлектриков с разными характеристиками (проводимость, диэлектрическая проницаемость). Высоковольтная поляризация проявляет себя вблизи электродов при высоком напряжении, т.е. в тонком слое диэлектрика, примыкающего к электроду, накапливается объемный заряд. Остальные виды поляризации не оказывают влияния на возвратное напряжение, так как они исчезают менее чем за микросекунды, под действием теплового движения молекул [51].
Электрическим разрушением твердых диэлектриков принято называть наступление пробоя - образование проводящего канала в слое диэлектрика, находящегося между электродами, при приложении электрического напряжения [52].
Ток утечки - ток в диэлектрике, обусловленный приложением не изменяющегося во времени электрического напряжения [52]:
1ут ^скв^^абсч
где гскв -ток сквозной проводимости, ¿абс - ток абсорбции, связанный с проявлением различных видов поляризации и обусловлен перераспределением свободных зарядов в объеме диэлектрика.
Согласно теории [53] электрическая индукция определяется как:
В = Е + Р.
Производная по времени даст плотность тока:
. сЮ с1Е ар
] --= Е0-+->
л ш л
J J абс J п •
гг п • •
При — = о ,у =/„ - плотности тока поляризации.
Л
В полярных диэлектриках, обладающих релаксационным видом поляризации:
]абс ш
где х - время установления медленного вида поляризации, Р0 ~ поляризация диэлектрика при г—><х>, Р1 = Р0 1 - поляризация в данный момент времени /.
Установлено [54], что пробой диэлектриков выступает не как событие критического характера, а как явление, имеющее кинетическую природу. Кинетический характер электрического разрушения диэлектриков проявляется в том, что пробой наступает не мгновенно, а по истечении некоторого времени, которое называется долговечностью. Наблюдается отсутствие температурной зависимости долговечности (рис. 1.2), то есть механизм элементарных актов не является флуктуационным. При резко различающейся высоте барьера долговечность при низкой температуре оказалась практически одинаковой.
Под электрической прочностью (пробивной напряженностью электрического поля) Епр понимается напряженность однородного электрического поля, при которой наступает электрический пробой вещества [55]. При электрическом пробое и механическом разрушении нарушается связь между частицами твердого диэлектрика, наблюдается корреляция между величинами, характеризующими механическое разрушение и электрический пробой [56].
а
б
-й-
-Л2-
-Ч03/7;К'
-1
ИО3/г,
Рисунок 1.2 - Температурные зависимости электрической долговечности диэлектриков: а — ПЭТФ. Напряженность поля Е = 410 (1), 480 (2), 530 (3) и 610 МВ/м (4); б — керамика ВС-1. Е = 2,7 (1), 5,7 (2), 9,0 (3), 11,1 (4) и 14,2 МВ/м (5) [45].
В [57] изложены представления о механизме электрического пробоя
твердых диэлектриков. Авторы установили, что при электрическом пробое протекает ряд взаимообусловленных предпробивных процессов: высоковольтная поляризация, дефектообразование, ударное возбуждение и ударная ионизация электронами центров свечения и ионов основной кристаллической решетки и др. Спусковым механизмом пробоя являются процессы электро- и термополевой генерации дефектов в кристалле, которые ведут к образованию дефектных областей и созданию каналов облегченного переноса носителей заряда. Электронные токи (а также ускорение электронов электрическим полем до энергий, достаточных для ударной ионизации) протекают именно в этих областях кристалла с деформированной дефектами кристаллической решеткой.
Модель формирования канала электрического пробоя в щелочно-галоидных кристаллах предложена в работе [58]. Генерация электронов в зону проводимости осуществляется посредством каскадных Оже-переходов в валентной зоне диэлектрика.
Процесс электрического пробоя конденсированных диэлектриков можно разделить на стадии: формирование канала разряда и интенсивное разрушение диэлектрика [59]. При поляризации СК было установлено, что при температуре близкой к температуре фазового перехода в парафазу и ЭП больше 20-25 кВ/см интенсивность сигналов акустической эмиссии (АЭ) характеризует развитие пробоя, при интенсивности меньше 500 имп/с пробой не развивается и
разрушение не наступает. Поляризация при 25 °С электрическим полем до 28 кВ/см увеличивает прочность СК. Изменение максимальной интенсивности сигналов АЭ от 15имп/с до 40имп/с соответствует уменьшению прочности на 1520% при одинаковых пьезопараметрах [59].
В работе [60] установлена связь между степенью электрической однородности сегнетоэлектриков и полями, вызывающими его поверхностный электрический пробой. Приложение к керамическому образцу сегнетоэлектрика сильного поляризующего поля повышает степень монодоменизации кристаллитов, чем уменьшает вызванную полидоменностью электрическую неоднородность и повышает Епр. Если поле действует в течение времени меньшего времени поляризации, то Епр будет уменьшаться и определяться неоднородностями. Определенный вклад в снижение Епр при импульсных полях могут вносить заряды, экранирующие спонтанную поляризацию и освобождающиеся при изменении доменной структуры. В статических полях эти заряды успевают релаксировать и существенно не влияют на пробой.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физическая электроника», 01.04.04 шифр ВАК
Диэлектрическая релаксация и процессы переключения в сегнетоэлектриках в быстронарастающих сильных электрических полях2008 год, кандидат физико-математических наук Агаларов, Агалар Шахэмирович
Медленные процессы релаксации поляризации в неупорядоченных сегнетоэлектриках и родственных материалах2004 год, доктор физико-математических наук Бурханов, Анвер Идрисович
Разработка методов повышения прочностных характеристик пьезокерамики на основе оптимизации ее структуры и состава2004 год, кандидат технических наук Егоров, Николай Яковлевич
Старение пьезокерамики системы ЦТС под действием электрических и механических напряжений2006 год, кандидат технических наук Ланин, Виктор Аронович
Электромеханический гистерезис, обратный пьезоэффект и реверсивная нелинейность сегнетокерамик различной степени сегнетожесткости2007 год, кандидат физико-математических наук Есис, Андрей Александрович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Коренева, Вера Викторовна, 2014 год
ЛИТЕРАТУРА
1. Воротилов, К.А., Мухортов В.М., Сигов A.C. Интегрированные сегнетоэлектрические устройства [Монография] / К.А. Воротилов, В.М. Мухортов, A.C. Сигов, под ред. чл. корр. РАН A.C. Сигова. - М.: Энергоатомиздат, 2011. - 175 с.
2. Белоконь, A.B. Математическое моделирование необратимых процессов поляризации / A.B. Белоконь, A.C. Скалиух. - М.: ФИЗМАТЛЛИТ, 2010.-328 с.
3. Ткач, Я.Ю. Численное моделирование процессов в сегнетоэлектрической керамике, нагруженной ударной волной / Я.Ю. Ткач // Электромагнитные явления. - 2001. - Т. 2, № 2 (6). - С. 213-223.
4. Тополов, В.Ю. Электромеханические эффекты в гетерогенных сегнетоэлектриках и родственных материалах: автореф. дисс. . докт. физ-.мат. наук. РГУ, Ростов-на-Дону, 2000. - 38 с.
5. Регель, В.Р. Кинетическая природа прочности твердых тел / В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. - М.: Наука, 1974. - 246 с.
6. Жога, Л.В. Кинетика хрупкого разрушения материалов в электрических и механических полях: монография / Л.В. Жога, В.В. Шпейзман - Волгоград : ВолгГАСУ, 2008. - 198 с. - ISBN 978-5-98276-208-5.
7. Бондаренко, Е.И. Внутренние механические напряжения и электрический пробой поликристаллического титаната бария / Е.И. Бондаренко, В.Ю. Тополов, Л.В. Турик // ЖТФ. - 1992. - Т. 62. - № 12. - С. 155-158.
8. Omura, M. Simulations of Polarization Reversals by a Two-Dimensional Lattice Model / M. Omura, H. Adachi, Y. Ishibashi // Jpn. J. Appl. Phys. - 1992. - T. 31.-C. 3238-3240.
9. Подгорный, Ю.В. Токи утечки в тонких сегнетоэлектрических пленках / Ю.В.Подгорный, К.А. Воротилов, A.C. Сигов // ФТТ. - 2012. - Т. 54, В. 5. - С. 859-862.
10. Шильников, А.В. Некоторые диэлектрические свойства полидоменных монокристаллов сегнетовой соли, триглицинсульфата и дигидрофосфата калия: автореф. дис. канд. физ. - мат. наук. ВПИ. Воронеж, 1972 - 19с.
11. Нестеров, В.Н. Динамика доменных и межфазных границ в сегнетоэлектрических твердых растворах на основе цирконата - титаната свинца (компьютерный анализ): дис. канд. физ. - мат. наук. BACA. Волгоград, 1997 - 263 с.
12. Nesterov, V.N. The computer analysis of dynamics of domain boundaries in ferroelectrics-Ferroelastics / Nesterov V.N., Shil'nikov A.V. // Ferroelectrics, 2002. -№265.-C. 153-159.
13. Shil'nikov, A.V. Mechanisms of motion of domain and interphase boundaries and their computer simulation / Shil'nikov A.V., Nesterov V.N., Burkhanov
A.I.//Ferroelectrics, 1996. -№175. - C. 145-151.
14. Нестеров, В.Н. Абсорбционный ток в нагруженной сегнетокерамике /
B.Н. Нестеров, И.В. Кочергин, JI.B. Жога // Физика твердого тела. - 2009. - Т. 51, Вып. 7.-С. 1439-1441.
15. Шут, В.Н. Сегнетоэлектрики с градиентом состава: о природе смещения петель гистерезиса / В.Н. Шут // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, В. 7.-С. 1339-1342.
16. Жога JI.B. Статистические закономерности релаксации поляризации в предварительно заполяризованной сегнетокерамике / Л.В. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь», вып. 5.: межвуз. сб. науч. ст.. - 2011. - № 6(79). - Вып. 5. - С. 51-55.
17. Жога Л.В. Закономерности поведения поляризационных токов в сегнетокерамике при электромеханическом воздействии / Л.В. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь», вып. 6.: межвуз. сб. науч. ст.. -2012. - № 6(79). - Вып. 5. - С. 21-25.
18. Жога B.B. Исследование токов поляризации при одновременном действии электрического поля и механических напряжений в сегнетокерамике методом компьютерного моделирования движения доменных стенок / В.В. Жога, JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, A.B. Габриэлян // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2012. - №8(17). - С. 67-72.
19. Жога В.В. Исследование скачков случайного характера, возникающих при электромеханическом нагружении сегнетокерамики /В.В. Жога, J1.B. Жога,
B.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук // Нелинейный мир. - 2012. - №9(10). -
C. 585-590.
20. Жога JI.B. Исследование поведения токов поляризации методом компьютерного моделирования движения доменных стенок / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, A.B. Габриэлян // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь», вып. 7.: межвуз. сб. науч. ст.. -2013. - № 3(106). - Вып.7. - С. 41-45.
21. Коренева В.В. Поляризационные токи при электромеханическом воздействии на сегнетокерамику / В.В. Коренева, JI.B. Жога, Н.В. Нестеров, Е.М. Пиунов // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия «Строительство и архитектура». - 2013. - №33 (52). - С. 6371.
22. Коренева В.В. Модель движения доменных границ / В.В. Коренева, JI.B. Жога, Н.В. Нестеров, Е.М. Пиунов // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь», вып. 8.: межвуз. сб. науч. ст.. -2013. - № 23(126). - Вып.8. - С. 33-37.
23. Жога JI.B. Влияние механических напряжений на ток поляризации в структурах имеющих в своем составе не 180° доменные стенки / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук // Физико-математическое моделирование систем: материалы VI международного семинара, г. Воронеж, 27-28 ноября 2009
г. / ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет». -Воронеж, 2009.-Ч. 1.-С. 115-118.
24. Жога, JI.B. Влияние механических напряжений на ток поляризации в структурах, имеющих в своем составе не 180° доменные стенки / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук // XIX Петербургские чтения по проблемам прочности, посвященные 130-летию со дня рождения академика АН УССР Н.Н. Давиденкова, г. Санкт-Петербург, 13-15 апреля 2010 г. - СПб. : Изд-во СПбГУ, 2010.-Ч. 2.-С. 328-330.
25. Терех В.В. Поляризационный ток в сегнетокерамике при одновременном действии электрического поля и механических напряжений /В.В. Терех, И.Л. Жога, В.Н. Нестеров, М.И. Дмитрук // Шестнадцатая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, г. Волгоград, 22-29 апреля 2010 г. - Екатеринбург.: Изд-во АСФ России, 2010. - С. 228-230.
26. Терех В.В. Разрушение поликристаллической сегнетокерамики в электрическом поле при ступенчатом механическом нагружении /В.В. Терех, И.Л. Жога, В.Н. Нестеров, М.И. Дмитрук // Шестнадцатая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, г. Волгоград, 22-29 апреля 2010 г. - Екатеринбург.: Изд-во АСФ России, 2010. - С. 95-96.
27. Терех В.В. Электрическая прочность механически нагруженной горячепрессованной сегнетокерамики при ступенчатом увеличении напряженности электрического поля / В.В. Терех, И.Л. Жога, В.Н. Нестеров, М.И. Дмитрук // Шестнадцатая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, г. Волгоград, 22-29 апреля 2010 г. - Екатеринбург.: Изд-во АСФ России, 2010. - С. 97-98.
28. Жога Л.В. Поляризационный шум в сегнетоэлектриках. Компьютерное моделирование / Л.В. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех // Физико-математическое моделирование систем: материалы VI международного семинара, г. Воронеж, 2627 ноября 2010 г. / ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет». - Воронеж, 2010 - Ч. 1- С. 125-130.
29. Жога Jl.B. Statistical patterns of polarization relaxation in pre-polarized ferroceramics / Jl.B. Жога, B.H. Нестеров, B.B. Tepex // Релаксационные явления в твердых телах: тезисы докладов XXII международной научной конференции, г. Воронеж, 14-18 сентября 2010 г. - Воронеж: Из-во Кварта, 2010. - С. 107-108.
30. Жога JI.B. Моделирование скачков Баркгаузена при ступенчатом изменении внешнего механического поля в сегнетокерамике / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук, С.В. Баловнева // Физико-математическое моделирование систем: материалы VIII международного семинара, г. Воронеж, 26-27 ноября 2011 г. / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет». - Воронеж, 2011 - Ч. I. - С. 35-42.
31. Жога JI.B. Моделирование временного скейлинга токов сегнетокерамики / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, М.И. Дмитрук // XIX Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков: тезисы докладов, г. Москва, 20 - 23 апреля 2011 г. / МГТУ МИРЭА - ИРЭ РАН. - Москва, 2011. - С. 57-60.
32. Жога JI.B. Моделирование движения доменных стенок при исследовании разрушения сегнетокерамики в электрическом и механическом полях / JI.B. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех, С.В. Баловнева // XX Юбилейные Петербургские Чтения по проблемам прочности, посвященные памяти профессора В.А.Лихачева, г. Санкт-Петербург, 10-12 апреля 2012 г. / Санкт-Петербургский государственный университет. - Санкт-Петербург, 2012 - Ч. 1. -С. 174-176.
33. Жога Л.В. Переходный ток при переключении поляризации в керамике (KO,5NaO,5)(Nbl-xSb)03+0,5mol%Mn02 / Л.В. Жога, В.В. Терех, А.В. Габриэлян // Бессвинцовая сегнетокерамика и родственные материалы: получение, свойства, применение (ретроспектива - современность - прогнозирование): материалы I международного симпозиума, г. Ростов-на-Дону, 3-7 сентября 2012 г. / НИИФ ЮФУ. - Ростов-на-Дону, 2012. - С. 52-54.
34. Жога Л.В. Исследование переходных токов в сегнетокерамике при электромеханическом нагружении на основе модели движения доменных стенок /
JI.В. Жога, В.Н. Нестеров, В.В. Терех // Материалы международной конференции, посвященной 60-летию образования вуза, г. Волгоград, 18-19 сентября 2012г. / ВолгГАСУ. - Волгоград, 2012.- Ч. П. - С. 304-308.
35. Жога Л.В. Переходный ток при переключении поляризации в бессвинцовой керамике (KO,5NaO,5)(Nbl-xSb)03+0,5mol%Mn02 И ЦТС Pb0,95Sr0,05(Zr0,53Ti0,47)O3+lmol% Nb205 / Л.В. Жога, В.В. Терех, A.B. Габриэлян // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения: материалы международной научно-технической конференции «INTERMATIC -2012», г. Москва, 3-7 декабря 2012 г. / МГТУ МИРЭА - ИРЭ РАН. - Москва, 2012. -Ч. 3. - С. 51-54.
36. Кочергин, И.В. Пробой или механическое разрушение сегнетокерамики при одновременном действии электрического поля и механический напряжений / И.В. Кочергин, Л.В. Жога, В.В. Терех // XX Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков, г. Красноярск, 18-22 августа 2014 г. / ИФ СО РАН. -Красноярск, 2014. - С. 322-323.
37. Титов, C.B. Микроструктура пьезокерамик ЦТС вблизи морфотропной области / C.B. Титов, И.Н. Андрюшина, В.А. Алёшин, В.В. Титов, Л.А. Резниченко // Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы. - 2011. - С. 10-13.
38. Тополов В.Ю., Панин А.Е. Физика сегнето- и пьезоэлектриков (учебное пособие). - Ростов н/Д, 2009. - 71 с: ил.
39. Тумаркин, A.B. Сегнетоэлектрические вариконды для высокочастотных и сверхвысокочастотных применений [Электронный ресурс] / A.B. Тумаркин, C.B. Разумов, М.М. Гайдуков, А.Г. Гагарин и др. // Электроника и микроэлектроника СВЧ : II Всероссийская научно-техническая конференция, г. Санкт-Петербург, 3-6 июня 2013 / СПбГЭТУ, ФГУП «НПП «Исток». - Санкт-Петербург, 2013. - http://mwelectronics.rU/disk/Poster/3/16_TumarkinAV_ Segnetoe' lektricheskie_varikondyx .pdf
40. Белявский, П.Ю. Исследование щелевых линий на основе сегнетоэлектрических и феррит-сегнетоэлектрических слоистых структур :
автореф. дис. ... кан. ф. - м. наук / П.Ю. Белявский; СПбГЭТУ. - Санкт-Петербург, 2008 - 18 с.
41. Прудан, A.M. Индуцированные состояния сегнетоэлектрика с одинаковой диэлектрической проницаемостью / A.M. Прудан, А.Б. Козырев, A.B. Земцов // Журнал технической физики - 2004. - Т. 74, № 3. - С. 87-90.
42. Vendik, O.G. Ferroelectric tuning of planar and bulk microwave devices / Vendik O.G., Golman E.K., Kozyrev A.B., Prudan A.M. // J.of Superconductivity. -1999. - V. 12, N2. - P. 325-338.
43. Степанов, В.А. Прочность и релаксационные явления в твердых телах / В.А. Степанов, H.H. Песчанская, В.В. Шпейзман. - JL: Наука, 1984 - 246 с.
44. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел / В.Е. Панин, В.А. Лихачев, Ю.В. Гриняев -Новосибирск.: - Наука, 1985. - 227 с.
45. Крамаров, С.О. О вкладе некоторых релаксационных процессов в энергию разрушения сегнетоэлектриков / С.О. Крамаров, Ю.В. Дашко // Проблемы прочности. - 1987. - №10. - С. 52-55.
46. Жога, Л.В. Скоростная зависимость прочности поликристаллического егнетоэлектрика ЦТС -22 / Л.В. Жога, A.B. Шильников, В.В. Шпейзман, А.Т. Булгаков // Физика твердого тела. - 2003. - Т. 45, В. 9. - С. 1637-1640.
47. Дашко, Ю.В. Об энергии активации процесса разрушения поликристаллических сегнетоэлектриков // Пьезоэлектрические материалы и преобразователи. - вып. 7. - Ростов н/Д: Из-во РГУ. - 1988. - С. 14-19.
48. Parinov, I.A. Domain structure and ferroelectric ceramic fracture // Ferroelectrics. - 1995. -V. 172. - P. 253-256.
49. Карпинский, Д.Н. Условия роста трещин в доменной структуре сегнетоэлектриков / Д.Н. Карпинский, С.О. Крамаров, А.Н. Орлов // Проблемы прочности. - 1981.-№ 1.-С. 97-101.
50. Партон, В.З.Механика разрушения при наличии электрических полей. / В.З. Партон, Б.А. Кудрявцев // Физ.-хим. материалов. - 1982. - Т. 18, № 5. - С. 315.
51. Ковригин, J1.А. Метод возвратного напряжения и критерии оценки в диагностике кабельных линий [Электронный ресурс] / Л.А. Ковригин, Л.Г. Сидельников // Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ООО «ТестСервис», г. Пермь. http://testslg.ru/nauchno-issledovatelskaya-rabota/stati/34-metod-vozvratnogo-napryazheniya-i-kriterii-otsenki-v-diagnostike-kabelnykh-linij .html
52. ГОСТ 21515-76 Материалы диэлектрические. Термины и определения. -М. Стандартформ, 2010.- 148 с.
53. Сажин, Б.И. Электрические свойства полимеров - 2-е изд., перераб. -Л.: Химия, 1977. - 192 е., ил.
54. Слуцкер, А.И. Механизмы элементарных актов в кинетике электрического разрушения полимерных и керамических диэлектриков / А.И. Слуцкер, В.Л. Гиляров, Д.Д. Каров, Ю.И. Поликарпов // Физика твердого тела. -2011. - Т. 53, В. 7. - С. 1255-1260.
55. Физический энциклопедический словарь / под ред. А.М. Прохорова. -М.: Сов. энциклопедия, 1983. - 928 с.
56. Воробьев, A.A. Электрическая прочность твердых диэлектриков / A.A. Воробьев, Е.К. Завадовская. -М.: ГИТТЛ, 1956.
57. Воробьев, Г.Л. Электрический пробой твердых диэлектриков / Г.Л. Воробьев, С.Г. Еханин, Н.С. Несмелое // Физика твердого тела. - 2005. - Т. 47, В. 6.-С. 1048-1052.
58. Куликов, В.Д. Электрический пробой ионных кристаллов // Журнал технической физики. - 2009. - Т. 79, В. 1. - С. 60-65.
59. A.C. Трипалин, В.М. Шихман Способ поляризации пьезокерамических элементов 07.04.82. Бюллетень Р 13 (53) УДК 666.655 (088.8) (Патент SU 918284)
60. Садыков, С.А. О некоторых закономерностях поверхностного пробоя сегнетоэлектриков / С.А. Садыков, А.З. Эфендиев, О.И. Прокопало // Журнал технической физики. - 1980. - Т. 50, В 10. - С. 2267 - 2269.
61. Дулькин, Е.А. Бесконечная анизотропия пьезоэффекта в сегнетокерамике на основе PbTi03 / Е.А. Дулъкин, Л.И. Гребенкина, Д.И. Макаръев и др. // Письма в ЖТФ. 1999. - Т. 25, вып. 22. - С. 21-25.
62. Садыков, С.А. Особенности внутреннего экранирования доменов в сегнетокерамике при сверхбыстром переключении / С.А. Садыков, А.Ш. Агаларов, С.Н. Каллаев // Международная Конференция «Fizika-2005», г.Баку, 7-9 июня 2005. - Баку.: №91, 2005. - С339-342.
63. Закревский, В.А. Электрическое разрушение тонких полимерных пленок / В.А. Закревский, Н.Т. Сударь // Физика твердого тела. - 2005. - Т.47, Вып. 5.-С. 931-936.
64. Бартенев, Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. - М. : Химия, 1984. - 280 с.
65. Робежко, А.Л. Кинетика разрушения твердых полимеров при длительном нагруженин электрическим полем / А.Л. Робежко, В.Ф. Бажов, Г.В. Ефремова и др. // ФТТ. - 1981. - Т. 23. - №11. - С. 3360-3367.
66. Цой, Б. Прочность и разрушение полимерных пленок и волокон / Б. Цой, Э.М. Карташов, В.В. Шевелев. - М. : Химия, 1999. - 495 с.
67. Жога, Л.В. Влияние электрического поля на разрушение сегнетокерамики / Л.В. Жога, A.B. Шильников, В.В. Шпейзман // Физика твердого тела, 2005. - Т. 47, №4. - С. 628-631.
68. Bradwell, A. Conduction in polythene with strong electric fields and the effect of prestressing on the electric strength / A. Bradwell, B. Cooper, B. Varlow // Proc. Inst. Electr. Eng.. - 1971. - V. 118. - P. 247-254.
69. Шпейзман, В.В. Кинетика разрушения поликристаллической сегнетокерамики в механическом и электрическом полях /В.В. Шпейзман, Л.В. Жога // Физика твердого тела, 2005. - Т. 47, №5. - С. 843-849.
70. Подгорный, Ю.В. Токи утечки в тонких сегнетоэлектрических пленках / Ю.В.Подгорный, К.А. Воротилов, А.С.Сигов // ФТТ. - 2012. - Т. 54, В. 5. - С. 859-862.
71. Садыков С.А., Внутреннее экранирование и динамика доменной структуры в сегнетокерамике ЦТС при сверхбыстром переключении / С.А. Садыков, С.Н. Каллаев // Мониторинг. Наука и технологии. - 2009. - С. 107-116.
72. Wuyi Pan Acoustic emission during polarization switching in ferroelectric ceramics / Wuyi Pan, Hengchu Cao // Ferroelectrics. - 1992. - V.129. - P. 119-126.
73. Эфендиев, А.З. К вопросу о поверхностной электрической прочности сегнетоэлектриков / А.З. Эфендиев, Р.П. Мейланов, С.А. Садыков // Журнал технической физики. - 1984. - Т. 54, Вып. 4. - С. 790-796.
74. Махмудов, Х.Ф. Электромагнитные явления при деформировании и разрушении твердых диэлектриков / Х.Ф. Махмудов, B.C. Куксенко // Физика твердого тела. - 2005. - Т. 47, В. 5. - С. 856-859.
75. Крамаров, С.О. Физические основы разрушения сегнетоэлектриков : автореф. дис. ...д-ра физ.-мат. наук. - Киев, 1988. - 43 с.
76. Крамаров, С.О. Механическая прочность сегнетокерамики системы ЦТС во внешнем электрическом ноле / С.О. Крамаров, JI.B. Кривцова, JI.B. Беляев // Тезисы докладов DC Всесоюзного совещания по сегнетоэлектричеству (24-26 сентября 1979 г.). Ч. II. - Ростов н/Д : РГУ, 1979. - С. 105.
77. Jiang, Q. Investigation of microscopic mechanisms of failure of electronic smart materials/systems. - Lincoln, Nebraska : University of Nebraska-Lincoln, 1996. -12 p.
78. Лалетин, P.A. Влияние механических напряжений на диэлектрический отклик тонких сегнетоэлектрических пленок PZT / Р.А. Лалетин, А.И. Бурханов, Л.В. Жога, А.В. Шильников и др. // Физика твердого тела. - 2006. -Т. 48, Вып. 6.-С. 1109-1110.
79. Минчина, М.Г. Распределение 90°-ных доменных переориентации в пьезокерамике типа цирконата титаната свинца под действием продольного сжатия / М.Г. Минчина, О.И. Янковский // Журнал технической физики. - 1999. -Т. 69, Вып. 6. - С. 46-49.
80.Шур, В.Я. Кинетика доменной структуры и токи переключения в монокристаллах конгруэнтного и стехиометрического танталата лития / В.Я. Шур,
Е.В. Николаева, Е.И. Шишкин, B.JI. Кожевников, А.П. Черных // Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44, В. 11. - С. 2055-2060.
81. Паринов, И.А. Об особенностях устойчивого разрушения в доменной структуре сегнетоэлектриков [Электронный ресурс] / И.А. Паринов, JI.B. Паринова, Е.В. Рожков // http://www.math.rsu.ru/niimpm/strl/p28/p28.html
82. Дашко, Ю.П. Кинетика хрупкого разрушения сегнетоэлектриков при воздействии механических напряжений : автореф. дис. ...канд. физ.-мат. наук. -Ростов н/Д, 1988.-17 с.
83. Gerson, R. Dielectric breakdown of porous ceramics / R. Gerson, C.T. Marshall // J. Appl. Phys - 1959. - V. 30. - № 11. - P. 1650-1659.
84. O'Dwyer, J J. Theory of dielectric breakdown in solids // J. Hketrochem. Soc. - 1969. - V. 116. - №2. - P. 239-242.
85. Nagaya, T. Dielectric breakdown in polycrystalline system / T. Nagaya, Y. Ishibashi // Jap. J. Appl Phys. Pt 1. - 1997. - V. 36. - № 9B. - P. 6136-6140.
86. Садыков, С.JI. Особенности электрического пробоя в сегнетокерамике системы ЦТС : автореф. дис... .канд. физ.-мат. наук. - Ростов н/Д, 1985. - 23 с.
87. Schomann, C.D. Electric breakdown of barium titanate: a model // J Appl. Phys. - 1975.-V. 6. -№1. -P. 89-92.
88. Окадзаки, К. Технология керамических диэлектриков. - М. : Энергия, 1976.-336 с.
89. Дятлов, В.А. Электрическая прочность монокристаллов ВаТЮЗ / В.А. Дятлов, Е.В. Синяков //УФЖ. - 1974 - Т. 19 -№ 12. - С. 2053-2056.
90. Феронов, А.Д. Исследование электрической прочности сегнетокерамики на основе ЦТС / А.Д. Феронов, В.А. Сервули // Физика диэлектриков и полупроводников - Волгоград:ВПИ, 1981. - С. 111-117.
91. Феронов, А.Д. Исследование электрической прочности сегнетокерамики / А.Д. Феронов. В.А. Сервули // Сегнетоэлектричество : тезисы докл. IX Всесоюз. совещания (24-26 сентября 1979 г.). Ч. II. - Ростов н/Д : РГУ, 1979.-С. 119.
92. Zhu, Т. Fatigue crack growth in ferroelectric ceramics below the coercive field / Zhu Ting, Fang Fci, Yang Wei //J. Mater. Sci. Lett. - 1999. - V. 18. - № 13. - P. 1025-1027.
93. Чуенков, В.А. Современное состояние теории электрического пробоя твердых диэлектриков / В.А. Чуенков // Успехи физических наук. - 1954. - Т. LIV, В. 2.-С. 185-230.
94. Bell, A.J. On the origin of the large piezoelectric effect in morphotropic phase boundary perovskite single crystals // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V. 76. - № 1. -P. 109-111.
95. Бондаренко, Е.И. К теории электрической прочности сегнетокерамики типа ВаТЮЗ / Е.И. Бондаренко, В.Ю. Тополов, А.В. Турик // ЖТФ. - 1987. - Т. 57. -№ 7. - С. 1416-1418.
96. Поляризация пьезокерамики / под ред. Е.Г. Фесенко. - Ростов н/Д : Изл-во Ростов, ун-та, 1968 - 135 с.
97. Бондаренко, Е.И. Внутренние механические напряжения и электрический пробой кристаллических диэлектриков / Е.И. Бондаренко, В.Ю. Тополов, А.В. Турик // Кристаллография. - 1992. - Т. 37. - № 6. - С. 1572-1574.
98. Тополов, В.Ю. Новая моноклинная фаза и упругие эффекты в твердых растворах PbZrl-xTix03 / В.Ю. Тополов, А.В. Турик // ФТТ. - 2001. - Т. 43. - № 8. -С. 1525-1527.
99. Shin, B.C. Grain-size dependence of electrically induced in ВаТЮЗ ceramics/ B.C. Shin, H.G. Kim // Ferroelectrics. - 1989. - V. 100. - P. 209-212.
100. Shin, B.C. Dielectric breakdown and partial discharge in ВаТЮЗ ceramic /
B.C. Shin, H.G. Kim // Proc. 3rd, Internal Conf. Conduct. Breakdown Solid Dielect., Trondheim, July 3-6, 1989. - NY, 1989. - P. 474-477.
101. Fu, R. Effects of an electric field on the fracture toughness of poled lead zirconate titanate ceramics / R. Fu, T.Y. Zhang // J. Am. Ceram. Soc. - 2000. - № 83. -P. 1215-1218.
102. Jiang, L.Z. Analysis of indentation cracking in piezoceramics / L.Z. Jiang,
C.T. Sun//Int. J. Solids Struct.-2001.-№38.-P. 1903-1918.
103. Fotinich, Y. Stress in piezoceramics undergoing polarization switchings / Y. Fotinich, C.P. Carman // J. Appl. Phys. - 2000. - № 88. - P. 6715-6725.
104. Семенчев А.Ф., О роли механических эффектов в процессе динамической усталости монокристаллов РЬТЮз / А.Ф. Семенчев, В.Г. Гавриляченко, Е.М. Кузнецова, Е.Н. Склярова // Физика твердого тела. - 2006. -Т. 48, В. 6.-С. 1077-1079.
105. Масловская, А.Г. Имитационное моделирование формирования контраста РЭМ-изображений доменных структур сегнетоэлектриков / А.Г. Масловская // Моделирование систем. - 2013. - №3(37). - С. 44-52.
106. Matyjasek, К. Ferroelectric and dielectric characterization studies on relaxor- and ferroelectric-like strontium-barium niobates / K. Matyjasek, J. Dec, S. Miga, T. Lukasiewicz // Condensed Matter Physics. - 2013. - Vol. 16, No 3. - P. 31701: 1-10.
107. Шур, В.Я. Формирование ансамблей нанодоменов при переключении поляризации в монокристаллах Sr0.6iBa0.39Nb2O6: Се / В.Я. Шур, В.А. Шихова, Д.В. Пелегов, А.В. Иевлев, Л.И. Ивлева // Физика твердого тела. - 2011. - Т. 53, В. 11.-С. 2195-2199.
108. Шур, В.Я. Исследование кинетики субмикронных и нано-доменных структур в сегнетоэлектрических монокристаллах при внешних воздействиях [Электронный ресурс] / В. Я. Шур, Е. Л. Румянцев ; Федер. агентство по образованию, Урал. гос. ун-т им. А. М. Горького, ИОНЦ «Нанотехнологии и перспективные материалы» [и др.]. - Электрон, дан. (10,9 Мб). - Екатеринбург : [б. и.], 2007.
109. Sawyer, С.В. Rochelle salt as a dielectric / С.В. Sawyer, С.Н. Tower // Phys. Rev. - 1930. - V.35., №1. - P. 269-275.
110. Печерская, E.A. Метальников метод измерения диэлектрических параметров сегнетоэлектриков / Е.А. Печерская, А.В. Бобошко, Ю.А. Вареник, A.M. Метальников // Материалы Международной научно-технической конференции INTERMATIC - 2011, г. Москва, 14-17 ноября 2011 г. / МИРЭА. -Москва, 2011. -С.101-104.
111. Sadhan Chandra Das A simple and low cost Sawyer-Tower ferro-electric loop tracer with variable frequency and compensation circuit / Sadhan Chandra Das, Aga Shahee, N. P. Lalla and T. Shripathi // Proceedings of the 54th DAE Solid State Physics Symposium. - 2009. - V. 54, Dl. - P. 439-440.
112. Merz, W.J. Domain Properties in ВаТЮЗ / W.J. Merz // Phys. Rev. - 1952. -№88.-P. 421-425.
113. Волк, T.P. Процессы поляризации кристаллов ниобата бария-стронция в импульсных полях / Т.Р. Волк, Д.В. Исаков, Л.И. Ивлева // ФТТ. - 2003. - Т. 45, В. 8.-С. 1463-1468.
114. Шур, В.Я. Переключение поляризации в гетерофазных наноструктурах: релаксорная PLZT керамика / В.Я. Шур, Г.Г. Ломакин, Е.Л. Румянцев, О.В. Якутова, Д.В. Пелегов, A. Sternberg, М. Kosec // Физика твердого тела. - 2005. - Т. 47, В. 7. - С. 1293-1297.
115. Guyomar, D. Strain in ferroelectric polymers under low-frequency electric fields: Experiments and modeling / D. Guyomar, R. Belouadah, B. Ducharne, B. Guiffard and et al. // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 2013. -V. 10. -P. 1045389- 13505250.
116. Horiuchi, S. Above-room-temperature ferroelectricity and antiferroelectricity in benzimidazoles / S. Horiuchi, F. Kagawa, K. Hatahara, K. Kobayashi, R. Kumai et al. // Nature Communications. - 2012. - V. 3, N. 12. - P. 1-6.
117. Рудяк, B.M. Эффект Баркгаузена / B.M. Рудяк // УФН. - 1970. - Т. 101,
B. З.-С. 429-462.
118. Шур, В.Я. Скачки Баркгаузена при движении одиночной сегнетоэлектрической доменной стенки / В.Я. Шур, В.Л. Кожевников, Д.В. Пелегов, Е.В.Николаева, Е.И.Шишкин // ФТТ. - 2001. - Т. 43, В. 6. - С. 1089-1092.
119. Breczko, Т. Поляризационно-оптическое исследование эффекта Баркгаузена и доменной структуры германата свинца / Т. Breczko, P.M. Гречишкин, С.Е. Ильяшенко и др. // Физика твердого тела. - 2009. - Т. 51, В.7. -
C. 1410-1411.
120. Богомолов, А.А. Пироэлектрические и пьезоэлектрические петли гистерезиса в тонких пленках ЦТС с избыточным содержанием оксида свинца / А. А. Богомолов, О. Н. Сергеева, И. П. Пронин, Е. Ю. Каптелов, Д. А. Киселев, A. JI. Холкин // Изв. РАН. Сер. Физ.. - 2007. - Т. 71, N 10. - С. 1422-1423.
121. Бирюков, С.В. Исследование пьезоактивности тонких пленок цирконата-титаната свинца / С.В. Бирюков, Ю.И. Головко, С.И. Масычев, В.М. Мухортов, А.П. Шелепо // Журнал технической физики. - 2009. - Т. 79, В. 8. - С. 90-92.
122. Киселев, Д.А. Пьезо- и пироэлектрические петли гистерезиса униполярных тонких пленок цирконата-титаната свинца/ Д.А. Киселев, A.JI. Холкин, А.А. Богомолов, О.Н. Сергеева, Е.Ю. Каптелов, И.П. Пронин // Письма в ЖТФ. - 2008. - Т. 34, В. 15. - С. 28-35.
123. Леманов, В.В. Пироэлектрический, пьезоэлектрический и поляризационный отклики кристаллов глицин-фосфита с примесью глицин-фосфата / В.В. Леманов, С.Г. Шульман, В.К. Ярмаркин, С.И. Попов, Г.А. Панкова // Физика твердого тела. - 2004. - Т. 46, В. 7. - С. 1246-1251.
124. Sergeeva, O.N. Abnormal pyroelectric and piezoelectric hysteresis loops in pzt thin films / O.N. Sergeeva, A.A. Bogomolov, S.V. Senkevich, E.YU. Kaptelov, et al. // Integrated Ferroelectrics: An International Journal. - 2009. - V. 106,1. 1. - P. 94102.
125. Шур, В.Я. Кинетика фрактальных кластеров при фазовых превращениях в релаксорной PLZT-керамике / В.Я. Шур, Г.Г. Ломакин, В.П. Куминов, Д.В. Пелегов, С.С. Белоглазов, С.В. Словиковский, И.Л. Соркин // ФТТ. - 1999. - Т. 41, В. 3. - С. 505-509.
126. Shur, V.Ya. Fractal clusters in relaxor PLZT ceramics: Evolution in electric field / V.Ya. Shur, G.G. Lomakin, E.L. Rumyantsev, S.S. Beloglazov, D.V. Pelegov, A. Sternberg, A. Krumins // Ferroelectrics. - 2004. - V. 299. - P. 75-81.
127. Miller, S.L. A practical predictive formalisms to describe generalized activated physical processes / S.L. Miller, P. J. McWhorter, W.M. Miller // J. Appl. Phys. - 1991. - V. 70. - P. 4555-4568.
128. Галиярова, Н.М. Эмпирическое описание диэлектрической дисперсии с линейной зависимостью между проницаемостью и потерями / Н.М. Галиярова // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики. -Тверь, 1991. - С. 98-104.
129. Лещенко, М.А. Анализ размытых диэлектрических спектров / М.А. Лещенко, Ю.М. Поплавко // Укр. физ. ж. - 1992. - Т. 37, №6. - С. 898-904.
130. Zhang, Q.M. Direct evaluation of domain-wall and contribution to the dielectric and piezoelectric response and their temperature dependence on lead zirconate-titanate ceramics / Q.M. Zhang, H. Wang, N. Kim // J. Appl. Phys. - 1994. -V. 75, № l.-P. 454-459.
131. Шильников, A.B. Простейшая классификация механизмов движения доменных стенок в низко- и инфранизкочастотных электрических полях / A.B. Шильников, Н.М. Галиярова, C.B. Горин, Д.Г.Васильев, Л.Х. Вологирова // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1991. - Т. 55, №3. - С. 578-582.
132. Надолинская, Е.Г. Низкочастотная дисперсия и петли диэлектрического гистерезиса в кристалле KTa03Li / Е.Г. Надолинская, Г.А. Смоленский, A.B. Шильников, Н.К. Юшин // Физика твердого тела. - 1985. - Т. 27.-С. 3315-3318.
133. Галиярова, Н.М. Упруго вязкие силы и характер движения доменных стенок и фазовых границ в кристаллах группы сегнетовой соли в электрических полях различной амплитуды. Неполярная фаза / Н.М. Галиярова, C.B. Горин, Е.А. Черняева и др. // Изв. АН Сер. физ.. - 1993. - Т.57., №. 6. - С. 45-49.
134. Попов, Э.С. Электрические свойства сегнетовой соли при двухчастотном воздействии / Э.С. Попов, С.Л. Рапопорт, A.B. Шильников // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1967. - Т. 31, №7. - С. 1999-1201.
135. Шильников, A.B. Низкочастотная диэлектрическая дисперсия в кристаллах сегнетовой соли / A.B. Шильников, Э.С. Попов, С.Л. Рапопорт, Л.А. Шувалов//Кристаллография.-1970.-Т. 15, В. 6. - С. 1176-1181.
136. Шильников, A.B. О некоторых особенностях доменного вклада в процессы поляризации и переполяризации кристаллов сегнетовой соли,
zi^H
дигидрофосфата калия и триглицинсульфата на низких и инфранизких частотах // Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики : Калинин, ун-т. Калини. - 1985. - С. 29-50.
137. Tikhomirova, N.A. Study of domain dynamics in TGS using nematic liquid crystals / N.A. Tikhomirova, L.A. Shuvalov, A.I. Baranov, A.R. Karasev ect. // Ferroelectrics/ - 1980. - V. 29, № 1-2. - P. 51-53.
138. Андронова, А.И. О сплошном спектре тока при периодической переполяризации сегнетоэлектриков // Изв. ВУЗов. Радиофизика. - 1961. - Т. 4, № 1.-С. 90-103.
139. Андронова, А.И. Статические явления при периодической переполяризации сегнетоэлектриков // Изв. АН СССР Сер. физ. - 1964. - Т. 28, № 4. - С. 722-725.
140. Рудяк, В.М. Исследование скачков Баркгаузена и тока переключения в кристаллах триглицинсульфата / В.М. Рудяк, В.Ф. Горностаев // Физика твердого тела. - 1969.-Т. 11, №9.-С. 2499-25401.
141. Рудяк, В.М. Механизмы скачков Баркгаузена и закономерности протекания эффекта Баркгаузена в сегнетоэлектрических кристаллазх // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1970. - Т. 34, № 12. - С. 2597-2601.
142. Шильников, A.B. К вопросу о переполяризации кристаллов триглицинсульфата в переменных полях низкой частоты // Физика диэлектриков и полупроводников : Волгоград, политехи, ин-т. Волгоград. - 1970. - С. 95-106.
143. Кузенко, Д.В. Релаксация свойств и структурные изменения в пьезокерамике Pb(Zr,Ti)03 после электрической переполяризации/ Д.В. Кузенко, А.И. Бажин, Н.Г. Кисель, В.В. Дорофеева, H.A. Спиридонов // Вюник донецького нацюнального ушверситету, Сер. А: Природнич1 науки. - 2011. - № 2. - С. 84-88.
144. Пьезоэлектрическое приборостроение. Т. 1. Физика сегнетоэлектрической керамики / под ред. Гориша A.B. - М. : ИПРЖ «Радиотехника», 1999. - 367 с.
145. Садыков С. А. Процессы переключения поляризации в сегнетоэлектриках в самосогласованном электрическом поле : Автореф. дисс. . докт. физ-.мат. наук. ДГУ, Махачкала, 2001. - 38 с.
146. Попов, Э.С. Поверхностное натяжение 180-градусных доменных стенок и некоторые явления в кристаллах триглицинсульфата и С - доменного титаната бария / Э.С. Попов, JI.A. Шувалов // Кристаллография. - 1973. - Т. 18, вып. З.-С. 642-644.
147. Miller, S.L. Modeling ferroelectric capacitor switching with asymmetric nonperiodic input signals and arbitrary initial conditions / S.L. Miller, P. J. McWhorter // J. Appl. Phys. - 1992. - V. 72. - P. 5999-6011.
148. Берман, JI.C. Моделирование вольт-фарадных характеристик сегнетоэлектрика / JI.C. Берман // Физика и техника полупроводников. - 2005. - Т. 39, № 12.-С. 1436-1439.
149. Берман, JI.C. Моделирование гистерезиса структуры металл-сегнетоэлектрик-полупроводник / JI.C. Берман // Физика и техника полупроводников. - 2001. - Т. 35, № 2. - С 200-202.
150. Захаров, М.А. Теория переключния сегнетоэлектриков (основные стадии) / М.А. Захаров, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Физика твердого тела. -2005. - Т. 47., Вып. 4. - С. 673-678.
151. Omura, М. Simulations of switching characteristics in ferroelectrics / M. Omura, T. Mihara, Y. Ishibashi // Jap. J. Appl. Phys - 1993. - V 32., N9B. - C. 43884391.
152. Baudry, L. Lattice model for ferroelectric thin film materials including surface effects: Investigation on the "depolarizing" field properties / L. Baudry and J. Tournier // J. Appl. Phys. - 2001. - V. 90. - P. 1442-1455.
153. Колмогоров, A.M. К статистической теории кристаллизации металлов / A.M. Колмогоров // Изв. АН СССР. Сер. мат. - 1937. - Т. 3. - С. 355-361.
154. Avrami, М. Kinetics of phase change. General theory / M. Avrami // J. Chem. Phys. - 1939. - Vol. 7. - P. 1103-1107.
155. Ishibashi, Y. Size Effect in Ferroelectric Switching / Y. Ishibashi, H. Orihara // Phys. Soc. Jap. - 1992. - V.61., N. 12. - P. 4650-4656.
156. Шур, В.Я. Кинетика переключения поляризации в сегнетоэлектриках конечных размеров / В.Я. Шур, E.JI. Румянцев, C.JI. Макаров // Физика твердого тела. - 1995. - Т37, № 6. - С. 1687-1692.
157. Галиярова, Н.М. Фрактальные свойства и диэлектрический гистерезис пьезокерамики ЦТСНВ-1 / Н.М. Галиярова, А.Б. Бей // Изв. РАН. Сер. физич. -2003.-Т. 67., №8.-С. 1178-1181.
158. Галиярова, Н.М. Модели фрактального диэлектрического отклика сегнетоэлектриков с доменными и фазовыми границами / Н.М. Галиярова // Изв. РАН. Сер. физич. - 2004. - Т. 68., № 7. - С. 985-993.
159. Галиярова, Н.М. Фрактальные закономерности амплитудно-частотных характеристик переполяризации дейтерированного триглицинсульфата в инфранизкочастотных полях / Н.М. Галиярова, А.П. Поздняков, А.В. Шильников // Вестник ВолГАСУ. - 2006. -№ 3. - С. 46-59.
160. Шур, В.Я. Эволюция фрактальной поверхности аморфных пленок цирконата-титаната свинца при кристаллизации / В.Я.Шур, С.А.Негашев, А.Л.Субботин, Д.В.Пелегов, Е.А.Борисова, Е.Б.Бланкова, С.Тролиер-МакКинстри // ФТТ. - 1999. - Т. 41, В. 2. - С. 306-309.
161. Тоги, О. Domain Branching in KDP / О. Тоги, М. Noriko, A. Sadao // Ferroelectric. -2002. - V. 269,1. l.-P. 183-188.
162. Dunn, D.E. A ferroelectric capasitor macromodel and parametrizatiom algorithm for spice simulation / D.E. Dunn // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelec., and Freq. Contr. - 1994. - V.41, № 3. - P. 360-369.
163. Кукушкин, С.А. Термодинамика и кинетика начальных стадий переключения в сегнетоэлектриках / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Физика твердого тела.-2001.-Т. 43, В. 1.-С. 80-87.
164. Кукушкин, С.А. Кинетика переключения в сегнетоэлектриках / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Физика твердого тела. - 2001. - Т. 43, В. 1. - С. 88-95.
165. Кукушкин, С.А. Кинетика переключения в сегнетоэлектриках в области сильной метастабильности / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Физика твердого тела. - 2001. - Т. 43, В. 2. - С. 312-315.
166. Кукушкин, С.А. Термодинамика и кинетика начальных стадий переключения в сегнетоэлектриках-сегнетоэластиках / С.А. Кукушкин, М.А. Захаров // Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44, В. 2. - С. 332-339.
167. Кукушкин, С.А. Кинетика переключения в сегнетоэлектриках-сегнетоэластиках / С.А. Кукушкин, М.А. Захаров // Физика твердого тела. - 2002. -Т. 44, В. 12.-С. 2193-2203.
168. Шур, В .Я. Формирование и движение фрактальных доменных стенок в сегнетоэлектриках / В.Я. Шур, B.JI. Кожевников, Д.В. Пелегов, Р.К. Иванов // Вестник ВГТУ. Сер. Материаловедение. - 2000. - В. 1.8. - С. 36-40.
169. Можен М. Механика электромагнитных сплошных сред. - М.: Мир, 1991.-560 с.
170. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков. - М.: Наука, 1968.-463 с.
171. Aleshin, V.L. Modeling of domain processes in piezoceramic materials / V.L. Aleshin, A.G. Luchaninov // Ferroelectrics. - 2002. - V. 266. - P. 111-124.
172. Лучанинов A.T., Алешин В.И. Моделирование эффективных свойств пьезокерамики // Пьезотехника-2000. Межд. научи.-прак. конф. «Фундамент, проб, пьезоэлектр. приборостр.». Москва-Звенигород. Декабрь 1999 г. Сб. докл. -С. 356-368.
173. Li J. Orientation-dependent piezoelectric Eshelby S-tensor for a lamellar structure in a transversely isotropic medium // Acta Mechanica. - 2003. - № 162. - P. 69-81.
174. Ru, C.Q. Eshelby inclusion of arbitrary shape in an anisotropic plane or half-plane / C.Q. Ru, J. Li // Acta Mechanica. - 2003. - .№ 160. - P. 219-234.
175. Quiligotli, S. An Eshelbian approach to the nonlinear mechanics of constrained solid-fluid mixtures / S. Quiligotli, G.A. Maugen // Acta Mechanica. -2003.-№ 160.-P. 45-60.
176. Kakavas P.A., Anifantis N.K. Effective moduli of hyperelastic porous media at large deformation / P.A. Kakavas, N.K. Anifantis // Acta Mechanica. - 2003. -№ 160.-P. 127-147.
177. Победря Б.Е. Механика композиционных материалов. - М.: Из-во МГУ. 1984. - 336 с.
178. Победря, Б.Е. Моделирование процессов обработки композиционных материалов / Б.Е. Победря, Л.С. Гузей // Механика композит, материалов. - 1997. -Т. 33.-С. 13-22.
179. Победря, Б.Е. Моделирование механики сплошной среды // Фундамент, и прикл. математика. - 1997. - Т. 3. - Вып. I. - С. 93-127.
180. Победря, Б.Е. Моделирование структуры в механике сплошной среды // Изв. вузов Сев.-Кав. per. Естеств. науки. Спецвыпуск. - 2001. - С. 138-140.
181. Победря Б.Е., Гузей Л.С. Микронапряжения и микроконцентрации в композитах / Б.Е. Победря, Л.С. Гузей // Мех. тв. тела. - 2000. - № 4. - С. 64-80.
182. Победря, Б.Е. Эволюционная деструкция в механике композитов // Мех. тв. тела. - 1997. - № 2. - С. 27-31.
183. Горбачев, В.И. Эффективные характеристики неоднородных сред / В.И. Горбачев, Б.Е. Победря // ПММ. - 1997. - Вып. 1. - С. 134-142.
184. Baer Wald, H.G. Thermodynamic Theory of Piezoelectric Ceramics // Physical review. - 1957. - V. 105, № 2. - P. 480-486.
185. Желнорович, В.А. Модели материальных сплошных сред, обладающих внутренним электромагнитным и механическим моментами. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. - 174 с.
186. Damjanovic, D. Stress and frequency dependence of the direct piezoelectric effect in ferroelectric ceramics // Journal of applied physics. - 1997. - V. 82, № 4. - P. 1788-1797.
187. Arlt, G. Coercive and switching fields in ferroelectric ceramics // Applied physics letters. - 2002. - V. 81, № 14. - P. 2605-2607.
188. Bondarenko, E.I. The effect of 90° domain wall displacements on piezoelectric and dielectric constants of perovskite ferroelectric ceramics / E.I. Bondarenko, V.Y. Topolov, A.V. Turik // Ferroelectrics. - 1990. - № 110. - P. 53-56.
189. Sun, C.T. Domain switching criteria for piezoelectric materials / C.T. Sun, A. Achuthan // Proc. SPIE, Smart Struct. Mater. - 2001. - № 4333. - P. 240-249.
190. Kim, J.H., Domain switching characteristics and fabrication of periodically poled potassium niobate for second-harmonic generation / J.H. Kim, C.S. Yoon // Journal of applied physics. - 2002. - V. 81, № 18. - P. 3332-3334.
191. Rodel, J. Modelling linear and nonlinear behavior of poly crystalline ferroelectric ceramics / J. Rodel, W.S. Kreher // Journal of the European Ceramic Sosiety. - 2003. - № 23. - P. 2297-2306.
192. Chen, P.J. Three dimensional dynamic electromechanical constitutive relations of ferroelectric materials // Int. j. Solids and Structures. - 1980. - V. - 31. - P. 1059-1067.
193. Chen, P.J. One dimensional polar responses of the electrooptic ceramic PLZT 7/65/35 due to domain switching / P.J. Chen, M.M. Madsen // Acta Mechanica. -1981.-№41.-P. 255-264.
194. Bassiouny, E. Thermodynamicai formulation for coupled electromechanical hysteresis effects-I Basic equation / E. Bassiouny, A.F. Ghaleb, G.A. Maugin // Int. J. Engn Sci. - 1988. - № 26. - P. 1279-1295.
195. Bassiouny, E. Thermodynamicai formulation for coupled electromechanical hysteresis effects-IV Parameter identification /E. Bassiouny, G.A. Maugi // Int. J. Engn Sci. - 1989. - № 27. - P. 875-987.
196. Bassiouny, E. Thermodynamicai formulation for coupled electromechanical hysteresis effects-IV Combined electromechanical loading /E. Bassiouny, G.A. Maugi J I Int. J. Engn Sci. - 1989. - № 27. - P. 989-1000.
197. Haug, A. Combined isotropic and kinematic hardering in phenomenological switching models for ferroelectric ceramics / A. Haug, V. Knoblauch, R.M. McMeeking // International Journal of Engineering Science. - 2003. -№41.-P. 887-901.
198. McMeeking, R.M. A phenomenological multi-axial constitutive law for switching in polycrystalline ferroelectric ceramics / R.M. McMeeking, C.M. Landis // International Journal of Engineering Science. -2002. -№ 40. - P. 1553-1577.
199. Huber, J.E. Multi-axial electrical switching of a ferroelectric: theory versus experiment / J.E. Huber, N.A. Fleck // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. -2001.-№49.-P. 785-811.
200. Landis, C.M. Fully coupled, multi-axial, symmetric constitutive laws lor polycrystalline ferroelectric ceramics // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. -2002.-№50.-P. 127-152.
201. Hwang, S.C. Ferroclectric/ferroelastic interactions and polarization switching model / S.C. Hwang, C.S. Lynch // Acta Metall. Mater. - 1995. - № 43. - P. 2073-2084.
202. Chen, W. A micro-electro-mechanical model for polarization switching of ferroelectric materials / W. Chen, C.S. Lynch // Acta Mater. - 1998. - № 46. - P. 53035311.
203. Michelitsch, T. A simple model for the nonlinear material behavior of ferroelectric / T. Michelitsch, W. Kreher // Acta Mater. - 1998. - № 46. - P. 5085-5094.
204. Hwang, S.C. A finite element model of ferroelastic polycrystals / S.C. Hwang, R.M. McMeeking // Int. J. Solids Struct. - 1999. - № 36. - P. 1541-1556.
205. Steinkoff, T. Finite-clement modeling of ferro-electric domain switching in piezoelectric ceramics // J. Euro. Ceram. Soc. -1999. - № 19. - P. 1247-1249.
206. Arockiarajan, A. Studies on rate-dependent switching effects of piezoelectric materials using a finite element model / A. Arockiarajan, B. Delibas, A. Menzel, W. Seeman // Computational Material Science. - 2006. - № 37. - P. 306-317.
207. Delibas, B. Rate dependent properties of perovskite type tetragonal piezoelectric materials using micromechanical model / B. Delibas, A. Arockiarajan, W. Seeman // Int. Journal of Solids and Structures. - 2006. - № 43. - P. 697-712.
208. Wang, L. Modeling of Nonlinear Responses for Reciprocal Transducers Involving Polarization Switching / L. Wang, M. Willatzen // IEEE Transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. - 2007. - V. 54, № 1. - P. 177-189.
209. Mauck, L.D. Thermo-electro-mechanical Behavior of Ferroelectric Materials. Part I: A Computational Micromechanical Model versus Experimental
Results / L.D. Mauck, C.S. Lynch // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. -2003. - V. 14, № 9. - P. 587-602.
210. Wetland, L.M. Thermo-Electro-Mechanical Behavior of Ferroelectric Materials Part II: Introduction of Rate and Self-Heating Effects / L.M. Wetland, C.S. Lynch // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2003. - V. 14, № 10. -P. 605-621.
211. Kim, S.J. A finite element model for rate-dependent behavior of ferroelectric ceramics / S.J. Kim, Q. Jiang // Int. J. Solids Struct. - 2002. - V. 39. - P. 1015-1030.
212. Preisach, F. Uber die mognetidce nachwirkung // Zs. f. Phys. - 1935. - № 94.-P. 277-302.
213. Kuczmann, M. Dynamic Preisach hysteresis model // Journal of Advanced Research in Physics. - 2010.-№1 (1), 011003.-P. 1-5.
214. Дудек, Ю.С. Ориентационная поляризация сегнето(пьезо)керамики / Ю.С. Дудек, М.Г. Радченко, JI.B. Турик и др. // Ростов-на-Дону: РГУ, 1983. Деп. в ВИНИТИ № 3478-83. 57 с.
215. Jiles, D.C. Theory of magnetic hysteresis / D.C. Jiles, D.L. Atherion // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1986. - № 61. - P. 48-60.
216. Ефимов, B.B. Процессы переключения в кристаллах ТГС, облученных сильноточным импульсным пучком электронов / В.В. Ефимов, В.В. Иванов, С.И. Тютюнников, Е.А. Клевцова // Сообщения объединенного института ядерных исследований. Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований, Дубна, 2002. - 17 с.
217. Merz, W.J. Domain formation and domain wall motions in ferroelectric BaTi03 single crystals / W.J. Merz // Phys. Rev. - 1954. - №95. - P. 690-698.
218. Тихомирова, H.A. Динамика доменной структуры коллинеарных сегнетоэлектрических кристаллов ЕГС и ГАСГ / Н.А.Тихомирова, JI.A. Шувалов, Л.И. Донцова и др. // Кристаллография. - 1986. - Т.31, вып. 6. - С. 143-148.
219. Wieder, Н.Н. Ferroelectric polarization reversal in Roshelle salt / H.H. Wieder // Phys. Rev. - 1958. - V. 110. - P.29-36.
220. Chynoweth, A.G. Built-in nucleation sites in triglycine sulfate / A.G. Chynoweth, Y.L. Abel // J. Appl. Phys. - 1959. - V. 30. - P. 1615-1617.
221. Hayashi, M. Sideways grows of domain in polarization reversal in triglycine sulfate / M. Hayashi, H. Mishima // J. Appl. Phys. Jap. - 1969. - V. 8. - P. 968-969.
222. Sadowski, N. An inverse Jiles - Atherton model to take into account hysteresis in time-stepping finite-element calculations / N. Sadowski, N.J. Batistela, J.P.A. Bastos, M. Lajoie-Mazenc // IEEE Trans, on Magn. - 2002. - V. 38, № 2. - P. 797-800.
223. Jiles, D.C. Numerical determination of hysteresis parameters for the modeling of magnetic properties using the theory of ferromagnetic hysteresis / D.C. Jiles, J.B. Thoelke, M.K. Devine // IEEE Trans. Magn. - 1992. - V. 28, № 1. - P. 2735.
224. Smith, R.C. A domain wall model for ferroelectric hysteresis / R.C. Smith, C.L. Horn // SPIE Conference on Mathematics and control in Smart Structures. SPIE. V. 3667. Newport Beach. CA. March 1-4. - 1999. - P. 150-161.
225. Smith, R.C. Domain Wall Model for Hysteresis in Piezoelectric Materials / R.C. Smith, Z.A. Ounaies // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. -2000. -V. 11, № 1.-P. 62-79.
226. Notingher, P.V. Ageing Assessment of Insulation Systems by Absorption/Resorption Currents / P.V. Notingher, S. Busoi, L.M. Dimiitran, C. Stancu, G. Tanasescu ect // World Academy of Science. Engineering and Technology. - 2009. -V. 25.-P. 648-654.
227. Kamlah M., Bohle U. Finite element analysis of piezoceramic components taking into account ferroelectric hysteresis behavior // International Journal of Solids and Structures. 2001, .Yg 38. P. 605-633.
228. Sze K.Y., Pan Y.S. Nonlinear fracture analisis of piezoelectric ceramics byfinite element method // Engineering Fracture Mechanics. 2001, № 68. P. 13351351.
229. HaugA., Knoblauch V., McMeeking RM. Combined isotropic and kinematic hardering in phenomenological switching models for ferroelectric ceramics // International Journal of Engineering Science. 2003, № 41. P. 887-901.
230. Shil'nikov, A.V. Influence of defects on low- and infralow-frequency repolarization characteristics of PZT ferroelectric films prepared by rf cathode sputtering / A.V. Shil'nikov, A.S. Burkhanov, I.N. Zaharchenko, S.G. Gakh, V.A. Alyoshin // Ferroelectrics. - 2004. - V. 307. - P. 221-226.
231. Приседский, В.В. Сегнетомягкость и сегнетожесткость пьезокерамики ЦТС // В сб.: Сегнето - и пьезокерамика в ускорении научно - технического прогресса. М.: МДНТП- 1987. - С. 61 - 65.
232. Панич, А.Е. Физика сегнетоэлектрической керамики: Учебное пособие для студентов / А.Е. Панич Т.Г. Левина. - Ростов-на-Дону, 2002. - 45 с.
233. Иоффе, А.Ф. Электропроводность твердых изоляторов и полупроводников. - УФН. - 1933. - Т. 13, В. 4. - С. 469-490.
234. Depas, М. Soft Breakdown of Ultra-Thin Oxide Layers / M. Depas, T. Nigam, M.M. Heyns // IEEE Trans. Electron Devices. - 1996. - № 43. - P. 1499-1504.
235. Богатин, A.C. Электропроводность как характеристика релаксационной поляризации / А.С.Богатин, С.А. Куропаткина, В.Н. Богатина// Материалы XI международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2008). - Санкт-Петербург. - 2008. - Т.1. - С.179-182.
236. Нио, К. Modeling of domain switching in polycrystalline ferroelectric ceramics / K. Huo, Q. Jiang // Smart Mater. Struct. - 1997. - № 6. - P. 441-447.
237. Судьенков, Ю.В. Электромагнитное излучение при разрушении пьезоэлектриков субмикросекундными импульсами давления /Ю.В. Судьенков // Журнал технической физики. - 2001. - Т. 71, В. 12.-С. 101-103
238. Борисенко С.А. Исследование скачкообразных процессов переключения в монокристаллах триглицинсульфата // Материалы V Междунар. научно-технич. школы-конф. «Молодые ученые - 2008». 2008. Т. 2. С. 98-101.
239. Жога, Л.В. Релаксация в поликристаллической сегнетокерамике при одновременном действии механических напряжений и электрического поля / Л.В.
Жога, М.И. Дмитрук, A.B. Габриэлян, И.Л. Жога, К.А. Захаров // Известия РАН. Серия физическая-2011.-Т. 75,N 10.-С. 1479-1483.
240. Электродинамика сплошных сред. Т.8. Теоретическая физика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - Москва: «Наука», 1982. - с. 118.
241. Струков, Б.А. Фазовые переходы в сегнетоэлектрических кристаллах с дефектами / Б.А. Струков // Соросовский образовательный журнал, 1996. - № 12. -С. 95-101.
242. Ландау, Л.Д. Об аномальном поглощении звука вблизи точек фазового перехода второго рода / Л. Д. Ландау, И.М. Халатников // ДАН СССР, 1954.-№96.-С. 469- 473.
243. Колодий, З.А. Связь параметров спектральной плотности фликкер-шума с особенностями внутренней структуры системы / З.А. Колодий, О.Г. Крук, Ю.В. Саноцкий и др. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2009. -№1. -С. 10-11.
244. Тимашев, С.Ф. Фликкер-шумовая спектроскопия. Информация в хаотических сигналах / С.Ф. Тимашев. - Москва: Физматлит, 2007 - с 248.
245. Тиллес, В.Ф. Модель упругой и релаксационной поляризации сегнетоэлектриков с распределением доменных границ по временам релаксации и собственным частотам / В.Ф. Тиллес, A.M. Метальников, P.M. Печерская // Физика твердого тела - 2009. - Т. 51, №7.-С. 1415-1418.
246. Гладкий, В.В. Релаксация поляризации в сегнетоэлектрическом кристалле с различными состояниями доменной структуры и поверхности / В.В. Гладкий, В.А. Кириков, C.B. Нехлюдов, Е.С. Иванова // Физика твердого тела. -1997.-Т. 39, № 11. С. 2046-2052.
147
ПРИЛОЖЕНИЕ А Таблицы значений коэффициентов модели
Таблица 1
Коэффициенты 1ый импульс вверх 1ый ток разрядки 2ой импульс вверх 2ой ток разрядки
ть с 0,11 1,64 0,11 1,2
Т2, С 0,78 0,74 0,78 0,95
СС\, нФ/м 7,72 - 8,04 -
а2, нФ/м 4 - 8,25 -
Таблица 2
Коэффи 1ый 2ой Зий 1ый 4ый 5ый бой 2ой
циенты им-с им-с им-с раз-ки им-с им-с им-с раз-ки
гь с 2,64 0,16 0,16 1,52 0,04 0,04 1,94 1,64
Т2, С 0,52 1,48 2,64 1,48 1,06 1,48 1,32 1,8
СС\, нФ/м 121 9 4,5 - 2,6 2,0 3,4 -
а2, нФ/м 76 10 7,1 - 2,9 6,8 зд -
Таблица 3
Коэффициенты ЕПРт Е1-1Рт
71, С 0,65 1,08
Ъ, с 0,38 2,98
а\, нФ/м 1,12 1,88
а2, нФ/м 2,9 14,7
Таблица 4
Коэффи- 1ый 2ой Зий 4ый 5ый бой
циенты импульс импульс импульс импульс импульс импульс
ти с 1,58 1,8 2,54 3,38 2,32 1,94
г2, с 0,074 0,238 0,062 0,566 0,483 0,38
аь нФ/м 18,2 25,4 17,4 14,2 7 12,6
а2, нФ/м 3,8 1,1 2,7 2,6 2,3 0,4
Таблица 5
Коэффи- Интервал Интервал Ток
циенты от t2 до t3 от t3 до U разрядки
Тъ С 8,5 15,5 0,55
С 126 84 4,22
au нФ/м 36 80 -
ai, нФ/м 525 275 -
Д>, пм2/Кл - 101 -
Таблица 6
Коэффи- Интервал Интервал Интервал Ток
циенты от ti до t2 от t2 до t3 от t3 до U разрядки
Tu С 1,58 6,92 1,68 0,9
т2, с 163,5 114 115 3,38
а\, нФ/м 50 18 50 -
а2, нФ/м 182 38 150 -
02, ПМ2/Кл - 150 150 -
Таблица 7
Коэффициенты Пик тока ti Пик тока t2 Пик тока ¿з Ток разрядки
Tu с 4,06 4,06 4,06 2,9
Т2, С 0,78 0,2 0,16 0,94
au нФ/м 103,5 103,5 103,5 -
а2, нФ/м 3 3 3 -
Д, пм2/Кл 2,46 1,36 1,2 -
Таблица 8
Коэффи- Интервал Интервал Интервал Ток
циенты ОТ ti до t2 от t2 до t3 ОТ ¿з ДО разрядки
Tu С 3,6 4,2 3,6 1,16
т2, с 288 95 108 0,84
au нФ/м 64,4 52,8 62 -
а2, нФ/м зд 3160 3360 -
л Д, пм /Кл 1,29 1,29 1,29 -
149
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.