Переключение кристаллов ниобата бария-стронция, чистых и легированных, в импульсных полях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Исаков, Дмитрий Владимирович

• Исаков, Дмитрий Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Исаков, Дмитрий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Кристаллическая структура кристаллов SBN.

1.2. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов SBN.

1.2.1. Основные свойства сегнетоэлектрнков -релаксоров.

1.2.2. Сегнетоэлектрический фазовый переход и диэлектрические свойства кристаллов SBN.

1.2.3. Петли гистерезиса и особенности процессов поляризации кристаллов SBN.

1.3. Общие закономерности импульсного переключения сегнетоэлектрнков.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ.

2.1. Импульсное переключение кристаллов.

2.2. Измерения пирокоэффициента.

2.2.1 Статический метод.

2.2.2. Динамический метод.

2.3. Исследуемые кристаллы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ SBN.

3.1. Экспериментальные результаты.

3.1.1. Быстрые процессы переключения.

3.1.2. Медленные процессы переключения.

3.1.3. Обсуждение результатов штульсного переключения кристаллов SBN.

3.1.4. Температурные зависимости токов переключения.

ГЛАВА 4. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕКИЕ И ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОВ SBN:RE И SBN.TM.

4.1. Влияние примесей RE на температуру фазового перехода SBN.

4.2. Полевые характеристики кристаллов SBN:RE.

4.3. Влияние примесей RE на пирокоэффициент в SBN.

4.4. Обсуждение результатов влияния примесей на сегнетоэлектрические свойства SBN.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Переключение кристаллов ниобата бария-стронция, чистых и легированных, в импульсных полях»

Актуальность темы. Кристаллы твердых растворов ниобата бария-стронция SrxBai.xNb206 (SBN-x) относятся к числу наиболее интенсивно исследуемых в настоящее время оксидных сегнетоэлектриков. Прежде всего, это обусловлено их уникальным набором свойств для практических применений, поскольку кристаллы SBN обладают чрезвычайно высокими значениями диэлектрической проницаемости, пиро-, пьезо- и электрооптических коэффициентов. Благодаря этому они находят применения как в обычных, так и в пленочных и волноводных структурах. Кроме того, SBN с некоторыми примесями (Се, Сг, Со) является одним из наиболее актуальных материалов для динамической голографии, в частности, для обращения волнового фронта, а также в качестве среды для оптической памяти.

Наряду с потенциальными практическими возможностями кристаллы SBN представляют интерес для фундаментальных исследований, так как принадлежат к классу сегнетоэлектрических релаксоров с размытым фазовым переходом и рассматриваются как модельные объекты дгч исследования таких систем. В частности, именно в SBN были обнаружены так называемые «нанодомены» - полярные кластеры в неполярной матрице.

Несмотря на то, что кристаллы SBN были получены и впервые исследованы около 40 лет тому назад, наиболее широкие исследования начались сравнительно недавно. Это связано в первую очередь с тем, что лишь в последнее время были разработаны оптимизированные условия выращивания этих кристаллов, позволяющие получить однородные кристаллы хорошего оптического качества. В частности, большие успехи в выращивании SBN оптического качества достигнуты в НЦЛМиТ ИОФ РАН.

Практические возможности и удобство для фундаментальных исследований кристаллов SBN обусловлены исключительно сильной зависимостью фазового перехода и, как следствие, всех свойств от состава, в 3 первую очередь от соотношения [Sr]/[Ba], а также, как показано в последнее время, от легирования сравнительно низкими концентрациями некоторых примесей. Поэтому оптимизация параметров SBN путем подбора примесей является одной из актуальных задач.

В литературе имеется довольно большое число публикаций по фазовым переходам и релаксорным свойствам нелегированных кристаллов SBN. Однако, целый ряд сегнетоэлектрических свойств, в частности в кристаллах SBN с примесями, практически не исследовался. Это в первую очередь касается сегнетоэлектрического переключения SBN, по которому в литературе вообще не имеется публикаций.

Исследование сегнетоэлектрического переключения SBN представляет интерес не только с точки зрения изучения отклика релаксорного сегнетоэлектрика на полевое воздействие, но также в связи с тем, что в SBN обнаружен целый ряд специфических оптических эффектов, связанных с импульсным переключением и динамикой доменной структуры. К этим эффектам относятся, например, электрическая фиксация голограмм, связанная с сегнетоэлектрическим переключением и обеспечивающая неразрушающее оптическое считывание, а также преобразование оптических частот на доменной структуре. По оптическим применениям этих эффектов имеется обширная библиография, однако, сегнетоэлектрический аспект -динамика переключения, характеристические времена и проч., вообще не исследовались.

В то же время, исследования поляризации в квазистатических полях, выполненные В. В. Гладким с соавт., обнаружили ряд аномалий кинетики, которые также предполагают возможность некоторой специфики импульсной переполяризации.

Исследования процессов поляризации SBN с практической точки зрения информативны также для объяснения невоспроизводимости параметров и эффектов усталости, характерных для этих кристаллов.

Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы было исследование механизма импульсного переключения в кристаллах SBN различных составов. В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:

• создать автоматизированную установку для измерения характеристик импульсного переключения методом Мерца;

• исследовать характеристики импульсного переключения в кристаллах SBN различных составов;

• охарактеризовать сегнетоэлектрические свойства (фазовые переходы, пиро-, пьезо- и оптические свойства) новых составов кристаллов SBN, являющихся объектами исследования и ранее не исследованных.

Объекты исследования. Импульсное переключение исследовалось в кристаллах SBN-0.75, SBN-0.61 и SBN-0.61, легированных редкоземельными (RE) и переходными (ТМ) металлами (RE = Nd, La, La+Ce, Се; ТМ = Ni). Исследовались сегнетоэлектрические свойства ранее не исследованных кристаллов SBN-0.61:Nd, SBN-0.61 :La, SBN-0.61 :(La+Ce) и SBN-0.61 :Ni с различными концентрациями примесей. Выбор объектов определялся оптическими применениями перечисленных составов. Все кристаллы, за исключением SBN:Ce, выращены модифицированным методом Степанова в НЦЛМиТ ИОФ РАН в группе к. х. н. J1. И. Ивлевой. Кристаллы SBN-0.61:Ce выращены методом Чохральского в Университете г.Оснабрюк (ФРГ) д-ром Р. Панкратом.

Научная новизна. Установлены особенности импульсного переключения, общие для всех составов SBN и связанные с их релаксорными свойствами.

Показано, что в большинстве кристаллов SBN под действием импульсных полей вплоть до Е » Ес кинетика переключения носит медленный релаксационный характер с временами до нескольких секунд и не обнаруживает ускоренной («лавинообразной») стадии, характерной для модельных сегнетоэлектриков (ТГС, ВаТЮз). 5

В ограниченном числе кристаллов, обнаруживающих быструю стадию переключения, процесс переключения также отличается от модельного: величина переключенного заряда Qs растет с полем вплоть до Е » Ес и резко уменьшается в монодоменных кристаллах, по сравнению с полидоменными.

В кристаллах 8ВЫ-0.61:Ш, 8ВМ-0.61:Ьа, 8ВШ).61:(Ьа+Се) и 8В>Т-0.61 :№ обнаружено резкое смещение температуры фазового перехода 17 -18°С на 1 ат. % примеси в кристалле) и размытие фазового перехода, сопровождающееся увеличением ряда параметров.

Практическая ценность. Показана возможность значительного увеличения диэлектрической проницаемости £33 в кристаллах 8ВЫ путем легирования примесями N(1, Ьа, №. Размытие фазового перехода обеспечивает необходимую для применений слабую температурную зависимость е33. Обнаруженные особенности импульсного переключения в 8ВН объясняют особенности эффектов электрической фиксации голограмм в 8ВЫ и предоставляют рекомендации по режимам фиксации.

Основные положения, выносимые на защиту.

Процесс сегнетоэлектрического переключения кристаллов 8ВИ в импульсных полях характеризуется рядом особенностей, не укладывающихся в рамки модельного описания переключения сегнетоэлектриков.

1. В большинстве кристаллов (независимо от состава) переключение в полях вплоть до Е » Ес является медленным процессом, описываемым активационным законом с временами релаксации до десятков секунд; отсутствие быстрой стадии переключения, типичной для обычных (однородных) сегнетоэлектриков, обусловливает отсутствие характерного максимума на кинетических зависимостях тока переключения;

2. В ограниченном числе кристаллов наблюдается быстрое («лавинообразное») переключение, характеризующееся плавным ростом зависимости заряда переключения Qs (т.е. переключаемого объема 6 кристалла) от поля вплоть до Е» Ес; при этом величина Qs в монодоменном кристалле по сравнению с полидоменным резко уменьшается.

Наблюдаемые особенности переключения обусловлены существованием в объеме релаксорного (структурно разупорядоченного) сегнетоэлектрика неоднородно распределенного внутреннего поля, приводящего к существованию широкого спектра полей активации переключения и к эффектам замораживания («пиннинга») поляризации в результате приложения внешнего поля.

3. Легирование примесями редкоземельных металлов Nd, La, La+Ce и примесью Ni, является способом контроля сегнетоэлектрических свойств кристаллов SBN-0.61 и оптимизации их параметров для практических применений благодаря значительному снижению Тс и размытию фазового перехода.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались автором на:

Седьмом Российско-Японском и стран Балтии симпозиуме по сегнетоэлектричеству (The 7th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity). Санкт-Петербург, 24-28 июня 2002г.;

Шестнадцатой всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. Тверь, 17-21 сентября 2002г.;

Пятой научной конференции молодых ученых и специалистов. ОИЯИ. Дубна, 5-10 февраля 2001г.;

Молодежном конкурсе научных докладов Института Кристаллографии РАН в 2000-ом и 2002-ом годах.

Публикации и вклад автора. Основные результаты исследований отражены в восьми работах, написанных в соавторстве. Две работы приняты в печать. Автором подготовлены и собраны экспериментальные установки по измерению пирокоэффициента и отклика пиротока динамическим и статическим методом и установка по исследованию характеристик импульсного переключения; получены все основные экспериментальные результаты, выполнены расчеты физических параметров, проведена интерпретация экспериментальных данных. Работа поддерживалась Российским фондом фундаментальных исследований.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии. Диссертация изложена на 116 страницах, содержит 49 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 106 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Исаков, Дмитрий Владимирович

выводы

1. Впервые исследовано переключение кристаллов SBN в импульсных полях. Обнаружен ряд особенностей, имеющих принципиальное отличие от тех же процессов в модельных сегнетоэлектриках и связанных с релаксорной природой SBN.

1.1. В большинстве кристаллов SBN переключение в импульсных полях вплоть до Е » Ес является медленным процессом, описываемым степенным законом P(t)=Pe[l-(a/(a+t))n] с временами релаксации до нескольких секунд. Доминирующим фактором, определяющим величину переключенного заряда, является длительность приложенного поля. Стадия ускоренного лавинообразного процесса переключения, характерного для модельных сегнетоэлектриков при Е > Ес в этом типе кристаллов не наблюдается.

1.2. В ограниченном числе кристаллов SBN наблюдается быстрое (лавинообразное) переключение, характеризующееся плавным ростом QS(E) (где Qs -заряд переключения) вплоть до полей Е » Ес. Величина Qs в монодоменном кристалле резко уменьшается по сравнению с полидоменным. Эти зависимости качественно отличаются от модельных сегнетоэлектриков, в которых QS(E) довольно быстро достигает насыщения ~PS в полях Е > Ес для поли- и монодоменного состояния.

Тип переключения не зависит от состава и качества кристаллов SBN. Наблюдаемые особенности переключения качественно объясняются существованием в объеме релаксорного сегнетоэлектрика неоднородно распределенного внутреннего поля, приводящего к широкому спектру полей активации и, соответственно, времен переключения. Это поле является, в частности, причиной замораживания («пиннинга») поляризации при приложении внешнего поля.

2. Обнаружен ряд примесей, контролирующих сегнетоэлектрические свойства SBN-0.61, оптимизирующих практически важные параметры SBN

105 благодаря значительному снижению температуры ~ 17-И8°С на 1 ат. % примеси в кристалле для всех исследованных составов.

2.1. Легирование примесями редкоземельных металлов RE (RE = Nd, La, La+Ce) приводит к резкому снижению Тс и размытию фазового перехода.

2.2. Легирование примесью переходного металла Ni с концентрациями 0.5-1 вес.% также значительно снижает Тс и сильно размывает фазовый переход, приводя к исключительно высоким значениям Б33 , пиро- и пьезокоэффициентов в интервале температур от Ткомн до Тс.

Таким образом, легирование всеми исследованными примесями в SBN является более эффективным способом контроля сегнетоэлектрических свойств и практически важных параметров кристаллов SBN-0.61, чем изменение базового состава (соотношения [Ba]/[Sr]). Близость величин ЛТС во всех кристаллах указывает на то, что причиной смещения Тс являются условия компенсации трехвалентных ионов примесей в решетке SBN.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Исаков Д. В., Волк Т. Р. Влияние примеси Nd на сегнетоэлектрические свойства кристаллов Sr0.6iBa0.39Nb2O6 (SBN-0.61). Пятая научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ. Дубна.

2001. Тезисы докладов. С. 43-45.

2. Volk Т., Ivleva L., Lykov P., Isakov D., Osiko V., Wohlecke M. Modification of the optical and photorefractive properties of Ce-doped strontiumbarium niobate by co-doping with a nonphotorefractive La impurity // Appl. Phis. Lett. 2001. Vol. 79. № 6. P. 854-856.

3. Volk T.R., Ivleva L. I., Isakov D. V., Gladkii V. V., Polozkov N. M., Lykov P.A. Growth and ferroelectric properties of Nd-doped SBN crystals // .Journal of Crystal Growth. 2002. 237/239 P.700-702.

4. Волк Т. P., Исаков Д. В., Ивлева JI. И. Процессы поляризации кристаллов ниобата бария-стронция в импульсных полях // ФТТ - 2003. Т. 45. С. 1463-1468.

5. Volk Т., Isakov D., Salobutin V., Lykov P. and Ivleva L. Rare-earth-and transition metal doping of strontium-barium niobate as a tool for an improvement of parameters // RCBJSF - 7. 2002. Book of Abstracts. P. 212.

6. Волк Т. P., Гладкий В. В., Иванов Н. Р., Исаков Д. В., Ивлева Л. И. Процессы поляризации и доменная структура кристаллов НБС // ВКС-16.

2002. Тезисы докл. С. 152.

7. Исаков Д. В., Волк Т. Р., Ивлева Л И., Салобутин В. Ю. Процессы импульсной переполяризации кристаллов НБС // ВКС-16. 2002. Тезисы докл. С. 160.

8. Волк Т. Р., Салобутин В. Ю., Исаков Д. В., Ивлева Л. И., Иванов В. В., Педько Б.Б. Влияние примесей редкоземельных и переходных металлов на сегнетоэлектрические и пьезоэлектрические свойства кристаллов НБС // ВКС-16. 2002. Тезисы докл. С. 178.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Исаков, Дмитрий Владимирович, 2003 год

1. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник H.H., Пасынков P.E., Соколов А.И., Юшин Н.К. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985. - 396 с.

2. Смоленский Г.А., Боков В.А., Исупов В.А., Крайник H.H., Пасынков P.E., Шур A.C. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики. -Л.: Наука, 1971.

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

4. Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука, 1982. - 400 с.

5. Cross L.E. Relaxor ferroelectrics: an overview // Ferroelectrics. 1994. Vol. 151. P. 305-320.

6. Jamieson P. В., Abrahams S. C., Bernstein J. L. Ferroelectric Tungsten Bronze-Type Crystal Structures. Barium Strontium Niobate Bao.27Sro.73Nb5O5.7g // J. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. P. 5048.

7. Андрейчук A.E., Дорожкин. Л.М., Кузьминов Ю.С. и д.р. Квадратичная оптическая восприимчивость и структура кристаллов BaxSri.xNb206 // Кристаллография. 1984. Т. 20. №6. С. 1094.

8. Черная Т.С., Максимов Б.А., Верин И.В., Ивлева Л.И., Симонов В.И. Кристаллическая структура монокристаллов Bao.39Sro.6iNb206 // Кристаллография. 1997. Т. 42. № 3. С. 421-426.

9. Черная Т.С., Волк Т. Р., Верин И.В., Ивлева Л.И., Симонов В.И. Атомная структура кристаллов (Sr0.5oBa0.5o)Nb206 в ряду соединений (SrxBa1.x)Nb206 // Кристаллография. 2002. Т. 47. № 2. С. 249-252.

10. Черная Т.С., Максимов Б. А., Волк Т. Р., Ивлева Л.И., Симонов В. И. Атомное строение монокристалла Sr0.75Ba0.25Nb2O6 и связь состав-структура-свойства в твердых растворах (Sr,Ba)Nb206 // ФТТ. 2002. Т. 42. № 9. С. 1668-1672.

11. Woike Th., Petricek V., Dusek M., Hansen N., and other. The modulated structure of Bao.39Sro.6iNb206. // Acta Cryst. B. 2003. Vol. 59. P. 2835.

12. Trubelja M. P., Ryba E., Smith D. K. A study of positional disorder in strontium barium niobate. // J. Mater. Sci. 1996. 31. 6. P. 1435-1443.

13. Woike Th., Weckwerth G., Palme H., Pankrath R. Instrumental Neutron Activation Analysis and Absorption Spectroscopy of Photorefractive (Sro.6iBao.39Nb206:Ce) Single Crystals Doped with Cerium // Solid State Commun. 1997. 102. 10. P. 743.

14. Neurgaonkar R.R., Oliver J.R., Cory W.K., Cross L.E. and Yiehland D. Piezoelectricity in Tungsten Bronze Crystals. // Ferroelectrics. 1994. Vol. 160. P. 265-276.

15. Смоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И., Попов С.Н. Сегнетоэлектрики с размытым фазовым переходом // ФТТ. 1960. Т. 2. №11. С. 2906-2918.

16. Боков В.А., Мыльникова И.Е. Электрические и оптические свойства монокристаллов сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом // ФТТ. 1961. Т 3. - С. 841-853.

17. Burns G. and Dacol F. H. Ferroelectrics with a glassy polarization phase // Ferroelectrics. 1990. Vol. 104. P. 25-35.

18. Viehland D., Wuttig M. and Cross L.E. The Glassy behavior of relaxor ferroelectrics // Ferroelectrics. 1991. Vol. 120. P. 71-77.

19. Huang W.H., Viehland D, and Neurgaonkar R.R. Anisotropic glasslike characteristics of strontium barium niobate relaxors // J. Appl. Phys. 1994.-Vol. 76(1). P. 490-496.

20. Bhalla A. S., Guo R., Cross L. E., Burns G., Dacol F. H., Neurgaonkar R. Measurements of strain and the optical indices in the ferroelectric Ba0.4Sr0.6Nb2O6: Polarization effects // Phys. Rev. B. 1987. Vol. 36. №4. P. 20302035.

21. Burns G. and Dacol F. H. Ferroelectrics with a glassy polarization phase // Ferroelectrics. 1990. Vol. 104. P. 25-35.

22. Viehland D., Jang S.J., Cross L.E., Wuttig M. Deviation from CurieWeiss behavior in relaxor ferroelectrics // Phys. Rev. B. 1992. Vol. 46(13). P. 8003-8006.

23. Viehland D., Xu Z. and Huang W.-H. Structure-property relationships in strontium barium niobate. I. Needle-like nanopolar domains and the metastably-locked incommensurate structure // Philos. Mag. A. 1995. Vol. 71(2). P. 205-217.

24. Kleemann W. Dynamics of nanodomains in relaxor ferroelectrics. // J. Korean Phys. Soc. 1998. Vol. 32. №3. P. 5939-5941.

25. Scehneck J, Denoyer F. Incommensurate phases in barium sodium niobate // Phys. Rev. B. 1981. Vol. 23. P. 383-388.

26. Prokert F., Balagurov A.M., Savenko B.N. Investigation on the incommensurate modulated structure of Sr0.7Ba0.3Nb2O6 by neutron diffraction // Ferroelectrics. 1988. - Vol. 79. - P. 307-309.

27. Savenko B.N. Sangaa D., Prokert F. Neutron diffraction studies on SrxBa!xNb206 single crystals with x=0.75, 0.70, 0.61, 0.50 and 0.46 // Ferroelectrics. 1990. - Vol. 107. - P. 207-212.

28. Yuhuan Xu, Zhongrong Li, Wu Li, and Hong Wang. Phase transition of some ferroelectric niobate crystals with tungsten-bronze structure at low temperatures //Phys. Rev. B. 1989. Vol. 40. № 17. p. 11902-11908.

29. Glass A.M. Investigation of the Electrical Properties of Sr^ xBaxNb206 with Special Reference to Pyroelectric Detection // J. Appl. Phys. -1968.-Vol. 40.-P. 4699-4713.

30. Oliver J.R., Neurgaonkar R.R., and Cross L.E. A thermodynamic phenomenology for ferroelectric tungsten bronze Sr0.6Ba0.4Nb2O6 (SBN:60). // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 64(1). - P. 37-47

31. Povoa J. M., Moreira E. N., Garcia D., Spinola D. U. P., Do Carmo C. G. V., Eiras J. A. Phase transition and dielectric characteristics of tungsten bronze relaxors. // J. Korean Phys. Soc. 1998. 32. febr. Pt 3. Suppl. - P. SI 046-S1047.

32. Santos A., Garsia D., Eiras., Manoel E., Hermandes A. Field-indused sharp ferroelectric phase transition in Sr0.66Ba0.34Nb2O6 relaxor ferroelectric // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79. №17. P. 2800-2802.

33. Oliver J.R., Neurgaonkar R.R., and Cross L.E. A thermodynamic phenomenology for ferroelectric tungsten bronze Sr0.6Ba0.4Nb2O6 (SBN:60). // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 64(1). - P. 37-47.

34. Струков Б. А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука. Физматлит. 1995. 304 с.

35. Шильников A.B., Бурханов А.И., Узаков Р.Э. Доменные процессы в кристалле SrxBai.xNb206 в широком интервале амплитуд низко- и инфранизких частотных полей // Изв. АН СССР. Сер. Физ. Т. 59. №9. - С. 65-67.

36. Бурханов А.И., Шильников А.В., Узаков Р.Э. Влияние внешних воздействий на релаксационные явления в монокристалле Sro,75Bao.25Nb206 // Кристаллография. 1997. Т. 42. № 6. - С. 1069-1075.

37. Chun М.Р., Yang J.H. and Choo W.K. The Dielectric Relaxation Behaviors of (Sr0.6Ba0.4)i-2y(Li,Dy)yNb2O6. // J. Korean Phys. Soc. 1998. 32. - P. S970-S973.

38. Van Tendeloo G., Amelinckx S., Manolikas C. and Shulin W. The Direct Observation of "Discommensurations" in Barium Sodium Niobate (BSN) and its Homologues //Phys. Stat. Sol. A. 1985. Vol. 91. - P.483-501.

39. Balagurov A.M, Savenko B.N., Prokert F. Neutron diffraction studies on phase transition effects on a single crystal of Sr0.7Ba0.3Nb2O6 // Ferroelectrics. -1988.-Vol. 79.-P. 153-156.

40. Прокерт Ф, Савенко Б.Н., Сангаа Д. Нейтро-дифракционное излучение SrxBai.xNb206 монокристаллов // Сооб. ОИЯИ. Дубна. 1989.

41. Bursill L.A., Lin P.J. // Phil. Mag. В 1986. Vol. 54. P. 157.

42. Иванов H.P., Волк T.P., Ивлева Л.И., Чумакова С.П., Гинзберг А.В. Сегнетоэлектрическая доменная структура в кристаллах SBN (статика и динамика) // Кристаллография. 2002. Т. 47. № 6. С. 1065-1072.

43. Буш А.А., Чечкин В.В., Лейченко А.И. и др. Исследование монокристаллов барий стронциевых ниобатов // Изв. АН СССР: Сер. Неорган. Материалы. 1997. - Т. 13. № 12. - С. 2214-2219.

44. Фурухата И. Оценка и контроль оптических дефектов в ниобате бария-стронция // Изв. АН СССР: Сер. физ. 1977. Т.41. №3. С. 573-560.

45. Uzakov R.H., Burkhanov A.I., Shilnikov A.V. The influence of the thermal and electrical prehistory on physical properties of relaxor SBN. // J. Korean Phys. Soc. 1998. Vol. 32. P. S1016-S1018.

46. Zhang P.L., Zhong W.L., Song Y.Y., Chen H.C. Tb-doped SBN Single Crystals // Ferroelectrics. 1993. Vol.142. P. 115-119.

47. Volk Т., Woike Th., Doerfler U., Pankrath R., Ivleva L. and Woehlecke M. Ferroelectric phenomena in holographic properties of strontiumbarium niobate crystals doped with rare-earth elements. // Ferroelectrics. 1997. Vol.203. P. 457-470.

48. Wittier N., Greten G., Kapphan S., Pankrath R., Seglins J. Dielectric measurements on SBN:Ce // Phys. Stat. Sol. B. 1995. Vol.189. P. K37-K40.

49. Neurgaonkar R.R., Cory W.K., Oliver J.R., Khoshenevisan M. Ferroelectrics tungsten bronze crystals and their photorefractive applications // Ferroelectrics. 1990. Vol.102. P. 3-12.

50. Салобутин В.Ю., Волк Т. P., Педько Б. Б.,Ивлева JI. И., Иванов В. В. Влияние примесей редкоземельных металлов на фазовый переход и пьезоэлектрические свойства кристаллов ниобата-бария стронция // Известия АН. 2000. сер. физ. Т. 64. № 6.

51. Волк Т. Р., Салобутин В.Ю., Ивлева JI. И., Полозков Н. М., Панкрат Р., Вёлеке М. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов ниобата-бария стронция с примесями некоторых редкоземельных металлов // ФТТ. 2000. Т. 42. вып. 11. С. 2066-2073.

52. Volk Т., Ivleva L., Lykov P., Polozkov N., Salobutin V., Pankrath R., Woehlecke M. Effects of rare-earth impurity doping on the ferroelectric and photorefractive properties of strontium-barium niobate crystals // Opt. Mat. 2001. Vol.18. P. 179-182.

53. Neurgaonkar R.R. and Cory W.K. Progress in photorefractive tungsten bronze crystals. // J. Opt. Soc. Am. B. 1986. Vol.3. №.2. - P.274-282.

54. Крайник H.H., Камзина JI.C. О процессах переполяризации в магнониобате свинца сегнетоэлектрике с размытым фазовым переходом // ФТТ. Т. 34. С. 999-1006.

55. Volk Т., Woike Th., Doerfler U., Pankrath R., Ivleva L. and Woehlecke M. Ferroelectric phenomena in holographic properties of strontiumbarium niobate crystals doped with rare-earth elements. // Ferroelectrics. 1997. -Vol. 203.-P. 457-470.

56. Гладкий B.B., Кириков B.A., Нехлюдов C.B., Иванова Е.С. Медленная релаксация полидоменного сегнетоэлектрика в слабых электрических полях // ФТТ 1997. Т 39. № 2. С. 353-357.

57. Гладкий В.В., Кириков В.А., Иванова Е.С., Нехлюдов С.В. О двух видах релаксации поляризации полидоменных сегнетоэлектриков в электрическом поле. // ФТТ 1999. Т 41. № 3. С.499-504.

58. Гладкий В.В., Кириков В.А., Пронина Е. В. и др. Аномалии медленной кинетики поляризации релаксационного сегнетоэлектрика в температурной области размытого фазового перехода // ФТТ 2001. Т. 43. вып 11. С. 2052-2057(2000).

59. Гладкий В.В., Кириков В. А., Волк Т. Р., Ивлева J1. И. Особенности кинетики поляризации релаксорного сегнетоэлектрика // ЖЭТФ 2001. Т 120. вып 3.(9). С. 678-687.

60. Granzow Т., Dorfler U., Woike Th., Wohlecke M. and other. Influence of effects on the ferroelectric hysteresis in Ce-doped Sr0.6iBa0.39Nb2O6 // Phys. Rev. B. 2001. Vol. 63. P. 174101-1 — 174101-7.

61. Granzow Т., Woike Th., Wohlecke M., Imlau M and Kleemann W. Polarization-Based Adjustable Memory Behavior in Relaxor Ferroelectrics // Phys. Rev. Lett. 2002. Vol. 89. №. 12. P. 7601-7604.

62. Дж.Барфут Введение в физику сегнетоэлектрических явлений. -М.: Мир. 1970. 352 с.

63. Рудяк В.М. Процессы переключения в нелинейных кристаллах. -М.: Наука. 1986.244 с.

64. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков. М.: Наука. 1968. 463 с.

65. Иона Ф., Ширане Д. Сегнетоэлектрические кристаллы. М: Мир. 1965. 450 с.

66. Синяков Е.В., Дубник Е.Ф., Тиханчик С.И. Процессы переполяризации монокристаллов ВаТЮз в слабом переменном поле // Кристаллография. 1968. Т. 13. С. 533.

67. Синяков Е.В., Дубник Е.Ф., Тиханчик С.И. Частичные процессы переполяризации монокристаллов ВаТЮз на прямоугольных биполярных импульсах // ФТТ. 1968. Т. 10. С. 288-290.

68. Струков Б.А., Минаева К.А. Некоторые особенности импульсной переполяризации естественно униполярных кристаллов триглицинсульфата // ФТТ. 1965. Т.7. С. 3579-3581.

69. Камышева JI.H., Косарева O.A., Дрождин С.Н., Голицына О.М. Импульсная переполяризация в дефектных кристаллах триглицинсульфата // Кристаллография. 1995. Т.40. №1. С. 93-96.

70. Камышева Л.Н., Дрождин С.Н., Золототрубов Ю.С., Косарева O.A., Импульсная переполяризация сегнетоэлектрического кристалла CDP // Изв. АН. Сер. Физ. 1995. Т.59. №9. С. 81-84.

71. Камышева Л.Н., Голицына О.М., Подгорная Т.Н. Подвижность доменных стенок облученного триглицинсульфата // ФТТ. 1998. Т.40. №7. С. 1321-1323.

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

73. Шур В.Я., Летучев В.В., Попов Ю.А., Сарапулов В.И. Изменение доменной структуры германате свинца при его переполяризации // Кристаллография. 1985. Т.ЗО. С. 945-949.

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

75. Шур В.Я.„ Макаров С.Д. Кинетика переключения поляризации в сегнетоэлектриках конечных размеров // ФТТ. 1995. Т.37. №6. С. 1687-1692.

76. Шур В .Я., Макаров С.Д., Пономарев Н.Ю., Волегов В.В., Тонкачева H.A., Суслов Л.А., Салащенко H.H., Клюенков Е.Б. Кинетика переключения поляризации в эпитаксиальных тонких пленках цирконата -титаната свинца // ФТТ. 1996. Т.38. №6. С. 1889-1895.

77. Шур В.Я., Пономарев H.A., Тонкачева H.A. и др. Явление усталости в эпитаксиальных пленках цирконата-титаната свинца // ФТТ. 1997. Т.39. №4. С. 694-696.

78. Крайник H.H., Попов С.А., Флерова С.А. Электролюминесцентное исследование процессов изменения поляризации вкристаллах магнониобата свинца в импульсном электрическом поле // ФТТ. 1997. Т.39.№2. С. 341-343.

79. Шур В.Я., Ломакин Г.Г., Куминов В.П. и др. Кинетика фрактальных кластеров при фазовых превращениях в релаксорной PLZT-керамике // ФТТ. 1999. Т.41. №3. С. 505-509.

80. Салобутин В. Ю., Иванов В. В., Иванова Л. В., Волк Т. Р., Ивлева Л. И. Исследование процессов импульсной переполяризации кристаллов ниобата бария стронция с примесью церия // Материаллы электронной техники. 1999. № 1. С. 38-41.

81. Wood G. L., Clark W. W., Miller M. J., Sharp E. J, Salamo G., Neurgaonkar R. Broadband photorefractive properties and self-pumped phase conjugation in Ce-SBN:60 // IEEE J. Quantum Electron. 1987. Vol.23. P. 21262135.

82. Buse K., Gerwens A., Wevering S., Kratzig E. Charge-transport parameters of photorefractive strontium-barium niobate crystals doped with cerium //J. Opt. Soc. Am. B. 1998. Vol. 15. P. 1674-1677.

83. Hisaka M., Ishitobi H., Kawata S. Optical recording of reversed domains in a Ce-doped SBN:75 crystal for bit-oriented three-dimensional optical memory // J. Opt. Soc. Am. B. 2000. Vol.17. №3. P. 422-426.

84. Camliblel I. Spontaneous Polarization Measurements in Several Ferroelectric Oxides Using a Pulsed-Field Method // J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 1690-1693.

85. Най Дж. Физические свойства кристаллов -М.: Мир, 1967. 385 с.

86. Новик В.К., Падо Г.С., Карякина Н.Ф. и др. Пироэлектрический эффект в пьезоэлектрических кристаллах (методы измерений и результаты исследований) // М. Госстандарт СССР. ВНИИФТРИ. Сер. «Государственная служба стандартных данных». 1976. С. 36.

87. Ivleva L.I., Bogodaev N.V., Polozkov N.M., Osiko V.V. // Optical Materials, V. 4, P. 168.

88. Giles N.C., Wolford J.L., Edwards G.J., Uhrin R. Optical ard magnetic resonance study of impurity ions in undoped and cerium-doped Sro.6iBao.39Nb206// J.Appl.Phys. 1995. V. 77. № 3. P. 976-980.

89. Kawai S., Ogawa Т., Lee H.S. et al. Second-harmonic generation from needlelike feerroelectric domains in Sro.6Bao.4Nb206 single crystals // Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 73. № 6. P. 768-770.

90. Салобутин В. Ю. Сегнетоэлектрические свойства кристаллов ниобата бария-стронция с примесями редкоземельных металлов. Канд. Дис. -Тверь: ТвГУ, 2000.

91. Kip D., Aulkemeyer S., Buse К., Mersch F., Pankrath R. and Kratzig E. Refractive Indices of Sr0.6iBa0.39Nb2O6 Single Crystals // Psys. Stat. Sol. (a).-1998. Vol. 154. P. 5-7.

92. Fischer В., Horowitz M. Controllable narrow band and broadband second-harmonic generation by tailored quasiphase matching with domain gratings //Appl. Phys. Lett. 1994. Vol. 64. № 14. P. 1756-1758.

93. Granzow Т., Dorfler U., Woike Th., Wohlecke M. and other. Local electric-field-driven repoling reflected in the ferroelectric polarization of Ce-doped Sro.6iBao.39Nb206 // Appl. Phys. Lett. 2002. Vol. 80. No. 3. P. 470-472.

94. Kewitsch A.S., Segev M., Yariv A. et al. Tunable quasi-phase matching using dynamic ferroelectric domain gratings induced by photorefractive space-charge fields //Appl. Phys. Lett. 1994. Vol. 64. № 23. P. 3068-3070.117

95. Zhu Y.Y., Fu J.S., Xiao R.F., Wong G.K.L. Second harmonic generation in periodically domain-inverted Sr0.6Ba0.4Nb2O6 crystal plate // Appl. Phys. Lett. 1997. Vol. 70. № 14. P. 1793-1795.

96. Chen Y.-H. and Viehland D. Relaxational polarization dynamics in soft ferroelectrics // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol.77. №1. P. 133-135.

97. Dörfler U.B., Piechatzek R., Woike Th., Imlau M.K. and other. A holographic method for the determination of all linear electrooptic coefficients applied to Ce-doped strontium-barium-niobate // Appl. Phys. B. 1999. Vol.68. P. 843-848.

98. Wang Y.-G., Kleemann W., Woike T., Pankrath R. Atomic force microscopy of domains and volume holograms in Sr0.6iBa0.39Nb2O6:Ce // Phys. Rev. B. 2000. Vol.61. No. 5. P. 3333-3336.

99. Kleemann W., Licinio P., Woike Th., and Pankrath R. Dynamic Light Scattering at Domains and Nanoclusters in a Relaxor Ferroelectric // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 86. No. 26. P. 6014-6017.

100. Wesner M., Herden C., Kip D. Electrical fixing of waveguide channels in strontium-barium niobate crystals // Appl. Phys. B. 2001. Vol. 72. P. 733-736.

101. Santos I. A., Garcia D., Eiras J. A., Manoel E. R., Hernandes A. C. Field-induced sharp ferroelectric phase transition in Sr0.66Ba0.34Nb2O6 relaxor ferroelectric // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 79. No. 17. P. 2800-2802.

102. Sarvestani S.S., Siahmakoun A., Duree G., Johnson K. High diffraction efficiency in SBN with applied fields near the coercive field // Appl. Phys. B. 2001. Vol. 72. P. 711-716.

103. В заключении автор считает приятным долгом выразить искреннюю благодарность и глубокое уважение своему научному руководителю Т.Р. Волк за предложение актуальной и интересной тематики, постоянный интерес и поддержку во время выполнения работы.

104. Автор благодарит В.В. Гладкого за участие в обсуждении результатов, ценные советы и замечания при оформлении рукописи.

105. Автор признателен В.Ю. Салобутину, А.Х. Забродскому и Н.И. Иванову за помощь в создании экспериментальной базы; сотрудникам НЦЛМиТ ИОФ РАН и лично Л.И. Ивлевой за предоставленные кристаллы 8ВЫ; В.В. Иванову и Б.Б. Педько за проявленный интерес к работе.

106. POCCIHICKAíi ГОСУДАРСТВЕ!7 Л Г; BHB.IUMW/о с>ь