Твердотельные охлаждающие устройства на основе электрокалорического эффекта в сегнетоэлектрических материалах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Еськов, Андрей Владимирович

• Еськов, Андрей Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Еськов, Андрей Владимирович

Введение

1. Электрокалорический эффект и теплопреобразователи на его основе

1.1. Физические основы электрокалорического эффекта в сегнетоэлетриках

1.2. Перспективные электрокалорические материалы

1.2.1. Сегнетоэлектрики-релаксоры

1.2.2. Электрокалорические характеристики твердых растворов магнониобата свинца - титаната свинца

1.2.3. Электрокалорические характеристики твердых растворов титаната бария-стронция

1.2.4. Электрокалорический эффект в полимерных сегнетоэлектриках

1.3. Охлаждающие устройства на основе электрокалорического эффекта

в сегнетоэлектриках

2. Методы исследования электрокалорического эффекта

2.1. Прямые методы измерения величины электрокалорического эффекта в объемных и слоистых образцах

2.1.1. Измерение ЭК эффекта с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии

2.1.2. Измерение электрокалорического эффекта в объемных и многослойный образцах термопарными и терморезистивными методами

2.2. Методы прямого и косвенного измерения величины электрокалорического эффекта в тонких пленках

2.3. Метод измерения величины электрокалорического эффекта с помощью СВЧ ферромагнитного резонатора

3. Разработка охлаждающего устройства на основе электрокалорического

эффекта без использования тепловых ключей

3.1. Принцип работы электрокалорического охладителя без использования тепловых ключей

3.1.1. Электрокалорический отклик сегнетоэлектрического конденсатора в различных термодинамических условиях

3.1.2. Термодинамический цикл электрокалорического охладителя, работающего без использования тепловых ключей

3.2. Математическая модель электрокалорического отклика сегнетоэлектрического конденсатора на воздействие периодического электрического поля

3.2.1. Вывод уравнения теплопроводности для среды с учетом электрокалорического эффекта

3.2.2. Аналитическое решение уравнения теплопроводности для среды с активным электрокалорическим элементом

3.3. Численное моделирование твердотельной электрокалорической охлждающей линии с одним и двумя активными элементами

3.3.1. Основные подходы к моделированию и оптимизации твердотельной охлагвдающей линии

3.3.2. Моделирование твердотельной охлаждающей линии на основе многослойных емкостных структур

3.4. Экспериментальное подтверждение эффекта охлаждения при подачи периодического сигнала на электрокалорический элемент, находящийся в неравновесных условиях, выполненное сторонними авторами

3.5. Радиальный электрокалорический микроохладитель без тепловых ключей и теплового сброса, вычислительная модель и прототип

Заключение

Список литературы

Список опубликованных работ по теме диссертации

Список сокращений

СЭ - сегнетоэлектрик

ЭКЭ - электрокалорический эффект

ЭК - электрокалорический

МКЭ - магнетокалорический эффект

ЦТС - цирконат-титанат свинца

ТГС - триглицинсульфат

БСТ - титанах бария-стронция

СЭП - сегнетоэлектрическая пленка

МФ - мультиферроик

США - Соединенные Штаты Америки

ДСК - дифференциальный сканирующий калориметр

ЖИГ - железо-иттриевый гранат.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Твердотельные охлаждающие устройства на основе электрокалорического эффекта в сегнетоэлектрических материалах»

Введение

Научно-техническое направление, связанное с разработкой и широким внедрением в практику компактных, экологически безопасных, экономичных и высоконадежных охладителей, работающих как в комнатных условиях, так и области криогенных температур чрезвычайно актуально для современного общества. В настоящее время существует ряд серьезных претензий к ныне действующим охлаждающим системам. Для охлаждения и термостатирования в области комнатных температур наиболее широкое распространение получили парожид-костные компрессионные системы. Классические схемы парожидкостного охлаждения с использованием компрессионных систем не отвечают современным требованиям в связи с микроминиатюризацией, увеличением мощности и постоянным возрастанием плотности компоновки компонентов в электронных устройствах сбора, хранения, обработки и передачи информации.

Наиболее перспективные технологии охлаждения и термостатирования основаны на твердотельных эффектах и явлениях. Термоэлектрические преобразователи (элементы и модули Пельтье) являются основой наиболее распространенной альтернативной технологии охлаждения и термостатирования. Термоэлектрические охладители основаны на соединении двух разнородных элементов с р- и п-типом проводимости. Однако из-за невысокого холодильного коэффициента экономически целесообразно применять термоэлектрическое охлаждение при сравнительно малых значениях холодопроизводительности, как правило, не более 100 Вт. К недостаткам термоэлектрических охладителей следует отнести их сравнительно высокую стоимость. Также, необходимость эффективного отвода большого количества тепла с горячего спая и большие токи, потребляемые термоэлектрическими компонентами, ограничивают применение модулей Пельтье в замкнутых системах, изолированных от окружающей среды и накладывают серьёзные ограничения на их массогабаритные характеристики.

Среди разнообразных альтернативных технологий трансформаторов тепла, наибольший интерес исследователей и разработчиков во всем мире привлекают возможности использования электрических и магнитных эффектов в твердотельных структурах. Интенсивные работы, посвященные электро- и магнетокалориче-сим охладителям, ведутся во многих лабораториях и университетах Европы, США, Китая и России. Главное преимущество трансформаторов тепла основанных на использовании электрических или магнитных полей связано с высокой плотностью твердого тела по сравнению с плотностью пара или газа. Так как в данной конструкции в качестве хладагента используется само твердое тело, изменение энтропии на единицу объема в твердых материалах примерно в 7 раз выше, чем в газе, что позволяет изготавливать малогабаритные теплопреобразующие устройства. Такой теплопреобразователь экологически безопасен и экономичен. Широкое внедрение твердотельных охладителей в технические, промышленные и бытовые системы и устройства способно оказать сильное воздействие на энергетические потребности и экологическое состояние современного общества.

В данной работе делается попытка заложить новые принципы охлаждения и термостатирования с использованием активных электрокалорических элементов на основе сегнетоэлектрических материалов.

Классическое определение электрокалорического эффекта формулируется следующим образом: электрокалорический эффект заключается в изменении энтропии системы при помещении ее в электрическое поле [1]. Для системы, находящейся в адиабатных условиях, изменение напряженности электрического поля, вследствие электрокалорического эффекта, приводит к изменению температуры системы. Наиболее ярко электрокалорический эффект проявляется в сегнетоэлектрических материалах, из-за резкой нелинейной зависимости поляризации от температуры вблизи фазового перехода. Впервые экспериментально электрокалорический эффект наблюдался Кобеко и Курчатовым (1930) [2] на кристаллах сегне-товой соли. В дальнейшем проводились исследования ЭКЭ на кристаллах тригли-цинсульфата Б.А. Струковым (1966г.) [3 - 4], кристаллах триглицинселената Б.А Струковым (1968) и М. Ремойснет (1968) [5 - 6], на поликристаллическом титана-

6

те бария (1961) [7], титанате стронция (1961-1964) [8-9]. Но, в силу незначительности эффекта (изменение температуры не превышало 0.1 К) в данных материалах и недостаточного развития пленочных технологий (сложность создания в толстых керамических и монокристаллических образцах напряженности электрического поля порядка нескольких вольт на микрон), эффект не нашел практического применения. Из недавно опубликованных отчетов Национального космического агентства США (НАСА) видно, что НАСА вела активные разработки в период 1964-1967гг. в области исследования и применения электрокалорического эффекта для космических и военных применений. Работы проводились на базе университета Канзаса под руководством Г. Вайсмана. Данные отчеты охватывают широкий класс материалов и представляют собой довольно обширные исследования по тематике, 7 томов по 30-40 страниц каждый [9]. Были ли полученные данные использованы для каких-либо приборных применений, не уточняется. По всей видимости, инженеры НАСА столкнулись с теми же проблемами, что и другие исследователи ЭК эффекта. На волне интереса к электрокалорическому эффекту в 1960х годах были попытки, на основе титаната стронция, создать криорефрижера-тор для получения низких температур путем адиабатической деполяризации. Но, в силу убывания ЭК эффекта в титанате стронция при приближении к температуре жидкого гелия [10] данное направление не смогло составить конкуренции криоохладителям на основе магнетокалорического эффекта. Магнетокалориче-ский эффект схож по своей природе с электрокалорическим и заключается в изменении температуры магнетика при изменении напряженности магнитного поля. На установках, работающих по принципу адиабатического размагничивания к концу 1970х годов, удалось получить температуры около 0.001К. С этого же времени стали вполне успешно реализовываться проекты охладителей на основе магнетокалорического эффекта для специальных и лабораторных применений [11]. Но, все устройства, основанные на магнетокалорическом эффекте, обладают целым рядом недостатков: отсутствие дешевых, высокоэффективных и малогабаритных генераторов сильного магнитного поля; трудности с модуляцией величины напряженности магнитного поля; высокая стоимость эффективных магнетока-

7

дорических материалов. Все, без исключения, работающие прототипы магнетока-лорических охладителей основаны либо на механическом внесении рабочего тела-магнетика в систему постоянных магнитов посредством мощного электро- или пневмоактюатора, либо вращении системы постоянных магнитов вокруг рабочего тела с помощью электропривода. Использование же электромагнитов, способных генерировать необходимые поля, вообще сводит на нет эффективность подобных устройств. Понятно, что подобные системы испытывают большие трудности с точки зрения использования в микро- и наноэлектронике.

Начиная с конца 1960х до середины 2000х годов наблюдается спад интереса исследователей к электрокалорическому эффекту в силу объективных причин ма-териаловедческого и технологического характера. Лишь некоторые исследовательские группы ведут работы в этом направлении: в Л ЭТИ группа под руководством О.Г. Вендика и Л.Т. Тер-Мартиросяна [12-14], в МЭИ Ю.В. Синявским и В.М. Бродянским [15-17]. Р. Радебаух совместно с В.Лаулесом ведет в США разработку электрокалорического охладителя для сверхпроводников [18]. В США получены несколько патентов на возможные прототипы ЭК охладителей [19-20]. Но, ни одна из этих групп так и не достигает конечной цели - создание рабочего прототипа электрокалорического охладителя, способного в какой-либо области науки и техники потеснить или заменить рефрижераторы, работающие по классическим термодинамическим схемам или элементы Пельтье.

Следующий всплеск интереса к электрокалорическим охладителям, продолжающийся до сих пор, начинается с 2005 года с громкой публикации Алексея Мищенко и Джеймса Скотта из Кембриджского университета. [21] В данной публикации утверждалось, что на тонкой пленке титаната-цирконата свинца удалось получить рекордные значения величины ЭК эффекта в 12 градусов. И это не предел для современных материалов и технологий и открывает новые перспективы использования ЭК эффекта. Возобновившийся интерес к ЭК охладителям был сильно подпитан острой потребностью в связи с переносом все более мощной элементной базы со стационарного оборудования в переносные компактные электронные изделия, такие как ноутбуки, планшетные компьютеры и смартфоны.

8

Невозможность отвода тепловой нагрузки с модулей обработки и передачи информации в мобильных устройствах ощутимо сказывается на характеристиках и параметрах мобильных устройств. Также проблема отвода тепла сильно тормозит развитие и внедрение процессорных чипов, построенных по ЗБ архитектуре.

На сегодняшний момент созданы все условия для реализации твердотельного охладителя на ЭК эффекте с возможностью интеграции в микро- и наноэлек-тронные системы и комплексы. В последних работах в области ЭК эффекта экспериментально показан эффект изменения температуры 20-30 градусов при напряженности электрического поля 3 В/мкм [22]. Уже видны пути решения проблем, связанных с дороговизной и сложностью изготовления активных емкостных ЭК структур. В последнее десятилетие широкое развитие получили технология толстых керамических пленок и технология многослойной высоко- и низкотемпературной совместноспеченной керамики. Это позволяет понизить на электрокалорических элементах, при сохранении количества активного вещества, рабочие напряжения на 2 порядка, с нескольких киловольт до нескольких десятков вольт. При использовании данных технологий стало возможным создание в веществе величины напряженности поля, необходимой для получения значительных величин ЭК эффекта, с помощью диапазона напряжений, используемых в изделиях бытовой и портативной электроники [23].

Использование керамик на основе твердых растворов титаната бария-стронция и магнониобата свинца - титаната свинца показывает возможность получение крайне дешевой элементной базы. Уже сейчас, себестоимость стандартного многослойного сегнетоэлектрического чип-конденсатора на основе титаната бария-стронция, при выпуске в промышленных масштабах, составляет менее 1 цента США. Однако, изготовление пилотных образцов таких структур является крайне затратным и доступно не всем исследователям. Экспресс анализ же одного активного слоя многослойной структуры, который без особых усилий может быть воспроизведен в лабораторных условиях, без привлечения промышленного оборудования, также представляет проблему для разработчиков ввиду малой теплоемкости тонкого слоя.

Главной технической трудностью в направлении создания малогабаритных высокоэффективных твердотельных охладителей на электрокалорическом эффекте является необходимость использования тепловых ключей для осуществления процесса отвода тепла от охлаждаемого объекта. Именно отсутствие эффективных быстродействующих твердотельных элементов прерывания теплового потока не позволяет на сегодняшний день создать конкурентоспособное охлаждающее устройство на основе ЭК эффекта.

Решением данной проблемы является создание охладителя, работающего без использования тепловых ключей, что способствует увеличению его эффективности и возможности интеграции в различные электронные системы и комплексы.

Таким образом, целями диссертационной работы является разработка принципа построения твердотельной распределенной охлаждающей линии на основе активных электрокалорических элементов, исключающего использование тепловых ключей, и разработка метода анализа калорических эффектов в структурах с малой теплоемкостью.

В соответствии с поставленными целями основными задачами диссертационного исследования являются:

1. Разработка базового принципа охлаждения без использования тепловых ключей на основе электрокалорического эффекта в сегнетоэлектрических материалах.

2. Построение математической модели твердотельного охладителя, работающего без использования тепловых ключей.

3. Численное моделирование твердотельного охладителя, работающего без использования тепловых ключей.

4. Поиск методов усиления эффекта охлаждения в твердотельном охладителе, работающем без использования тепловых ключей.

5. Разработка метода измерений малых температурных изменений в электрокалорических материалах и структурах с малой теплоемкостью.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен принцип охлаждения активного электрокалорического элемента основанный на нелинейности температурной зависимости поляризации се-гнетоэлектрического материала и выборе рабочей точки.

2. Предложен принцип реализации твердотельного охладителя посредством подачи периодического сигнала на активный электрокалорический элемент, находящийся в неравновесных условиях.

3. Разработана математическая модель, описывающая процессы в электрокалорическом элементе, находящемся в неравновесных условиях при подаче периодического сигнала.

4. Разработана численная конечноэлементная модель, описывающая процесс охлаждения в распределенной охлаждающей линии, работающей без использования тепловых ключей.

5. Разработан метод измерений величины электрокалорического эффекта с использованием температурной зависимости резонансной частоты пленочного СВЧ ферромагнитного резонатора.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в следующем:

1. Предложен принцип и термодинамический цикл работы охладителя без использования тепловых ключей.

2. Разработаны математическая и численная модели, описывающие основные параметры охладителя без использования тепловых ключей.

3. Разработан прототип микроохладителя, работающий без использования тепловых ключей, на основе активных электрокалорических элементов на базе многослойных емкостных сегнетоэлектрических структур.

4. Предложен новый метод измерений малых тепловых изменений.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и симпозиумах:

• Fourth International Conference on Microwave Materials and their Applications - MMA2006, 12-15 June 2006, Oulu, Finland;

• Межкафедральном научно-техническом семинаре «Современные проблемы СВЧ техники и электроники» в рамках проекта "Nanostar" 6-й рамочной программы Европейской Комиссии Института Инженеров в Области Электроники и Электротехники - IEEE , 26 января 2007, Санкт-Петербург, Россия;

• Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", 30 января - 7 февраля 2007, Санкт-Петербург, Россия;

• International Symposium on Integrated Ferroelectrics (19) (ISIF-19), 8-12 May 2007, Bordeaux, France;

• Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (INTERMATIC-2007), 14-16 ноября 2007, Москва, Россия;

• Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", 29 января - 8 февраля 2008, Санкт-Петербург, Россия;

• Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (BKC-XVIII), 9-14 июня 2008, Санкт-Петербург, Россия;

• Международной научно-технической конференции "Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ", 30 ноября - 2 декабря 2010, Санкт-Петербург, Россия;

• Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (BKC-XIX), 20 - 23 июня 2011, Москва, Россия;

• Всероссийской научно-технической конференция «Микроэлектроника СВЧ», 4-7 июня 2012, Санкт-Петербург, Россия;

• 10th International Workshop on Subsecond Thermophysics, 26-28 June 2013, Karlsruhe, Germany.

Новые научные результаты, полученные в ходе выполнения работы, позволили сформулировать следующие научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный новый оригинальный метод измерения, основанный на температурной зависимости резонансной частоты планарного пленочного СВЧ ферромагнитного резонатора, позволяет исследовать малые тепловые эффекты в структурах с малой теплоемкостью. При использовании в качестве материала резонатора монокристаллических пленок железо-иттриевого граната крутизна температурной зависимости резонансной частоты составляет 10-4 К/кГц в области комнатной температуры.

2. Выбор рабочей точки на нелинейной температурной зависимости поляризации сегнетоэлектрического образца, находящегося в неравновесных условиях, позволяет получить различные величины электрокалорического эффекта при поляризации и деполяризации сегнетоэлектрического материала.

3. Периодическая подача сигнала на электрокалорический элемент, находящийся в неравновесных тепловых условиях при заданной начальной температуре, приводит к эффекту понижения температуры на теплоизолированной границе образца

4. Увеличение количества электрокалорических элементов и выбор материалов элементов со сдвигом температуры фазового перехода приводит к усилению холодопроизводительности твердотельного электрокалорического охладителя

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 7 статей в научных журналах, входящих в перечень ВАК, 1 монография и 7 работ в материалах международных и российских научно-технических конференций. Список печатных работ автора по теме диссертации приведен в конце работы.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, приложений и списка литературы, включающего 73 наименований. Основная часть работы изложена на 94 страницах машинописного текста. Работа содержит 89 рисунков.

1. Электрокалорический эффект и теплопреобразователи на его основе

Среди разнообразных альтернативных технологий трансформаторов тепла, наибольший интерес исследователей и разработчиков во всем мире привлекают возможности использования электрических и магнитных эффектов в твердотельных структурах. Как показано во введении, наиболее перспективными являются исследования теплопреобразующих систем на основе электрокалорического эффекта в сегнетоэлектрических материалах.

1.1. Физические основы электрокалорического эффекта в сегнетоэлетриках

Электрокалорический эффект - заключается в изменении энтропии системы при помещении ее в электрическое поле. В общем случае:*

,дБ\ /дБ\

= I '

Принимая во внимание, что

и

©Е 4

/дБ\ /дР\

У г=У, (1-3)

из (1.1) при условии й№=О получим:

Т (дР\

ат = -Гв{ат)/Е- <">

Таким образом, при адиабатических условиях изменение напряженности электрического поля приводит к изменению температуры тела. Так как изменение температуры пропорционально (дР/дТ), то наиболее сильного эффекта следует

Здесь и далее в данной работе будем рассматривать электрокалорический материал как изотропную однородную диэлектрическую пластину, помещенную в однородное электрическое поле (примером подобного рассмотрения может служить слой однородного изотропного диэлектрика в плоскопараллельном конденсаторе). При таком рассмотрении вектора напряженности электрического поля и поляризации диэлектрика имеют только одну компоненту и кол-линеарны друг другу. Эти условия позволяют нам использовать скалярные величины при описания электрического поля в электрокалорическом материале.

ожидать именно у сегнетоэлектриков, причем вблизи фазового перехода, где зависимость спонтанной поляризации и диэлектрической восприимчивости от температуры особенно сильная. Для сравнения с экспериментом чаще оказывается удобным другое выражение для электрокалорического эффекта, которое может быть получено, если рассматривать энтропию, как функцию не Е, а Р. Тогда

*5 = Штар + {эт\ат-

Принимая во внимание, что

/<Э5\ СР

\дт)Р = Т

и соотношение максвелловского типа

\дт)Р'

V др)т

для адиабатических условий из (1.5) имеем:

Т (дЕ\ ,

ат = ~Р\ШРйр-

Тогда, используя уравнение состояния для сегнетоэлектрика Е (1.8) можно привести к виду

ат

2тг Т

——РйР. С СР

(1.5)

(1.6)

(1.7)

(1.8) аР + /ЗР3,

(1.9)

лт,°с 0.12

о. о а о.ов

■О.ОЗ

о

500 ЮОО 1500 ЕгВ/ см

2 ООО

1.00

Р% (мкк /смг)г

Рисунок 1.1 (а) - зависимость изменения температуры кристалла ТГС от напряженности электрического поля на различных расстояниях от точки кюри (Т-Тс). 1 - -0.041 °С; 2 - +0.147 °С; 3 - -0.289 °С; 4 - -0.535 °С; 5 - +0.0412 °С; 6 - -1.375 "С; 7 - -2.637 °С; 8 - +1.240 °С; 9 - -8.004 °С; 10 - +1.784 °С; 11 - +3.176 "С. (б) - зависимость изменения температуры кристалла ТГС от Р2 на различных расстояниях от точки Кюри (Г-Гс). /- +0.147 °С; II- +0.412 °С; III- +1.240 °С; 1 --0.005 °С; 2 - -0.290 °С; 3 - -0.387 "С; 4 - -0.663 °С; 5 - -1.190 °С; 6 - 1.570 °С; 7 - -2.186 °С [3].

После интегрирования (1.9) получим

2пТ

АГ = —(Р1-Р2). (1.10)

Таким образом, в случае фазового перехода второго рода изменение температуры прямо пропорционально изменению квадрата поляризации [1].

1.2. Перспективные электрокалорические материалы

Несмотря на то, что электрокалорический эффект известен уже более 80 лет к нему не проявлялся, до последнего времени, должный интерес в виду малости величины эффекта. Именно прорыв в материаловедении и демонстрация того, что даже на хорошо известных сегнетоэлектриках возможно получения величин ЭК эффекта, пригодных для приборных применений, обуславливает повышенный интерес исследователей к этой тематике в последние годы. Пионерской работой в этом направлении стала совместная работа Алексея Мищенко и Джеймса Скотта, продемонстрировавших в 2005 году на тонкой пленке ЦТС (РТТ) возможность получения величины электрокалорического эффекта в 12 градусов [21]. Хотя данный результат не был подтвержден экспериментально и не получил какого-либо приборного развития, это подтолкнуло многих исследователей во всем мире к поиску новых электрокалорических материалов, как среди широко используемых сегнетоэлектриков, так и среди экзотических вновь синтезируемых материалов.

1.2.1. Сегнетоэлектрики-релаксоры

Наиболее перспективным считается исследование сегнетоэлектриков-релаксоров, как обладающих наиболее широким рабочим температурным диапазоном. Сегнетоэлектрики-релаксоры называют еще сегнетоэлектриками с размытым фазовым переходом. Отличие обычных сегнетоэлектриков от сегнетоэлек-триков-релаксоров заключается в поведении вблизи фазового перехода. Для обычных сегнетоэлектриков характерен резкий рост спонтанной поляризации при

понижении температуры ниже температуры Кюри. При понижении температуры

16

более чем на 10 градусов ниже температуры Кюри, для большинства сегнетоэлек-триков, происходит насыщение спонтанной поляризации. Резкий рост спонтанной поляризации проявляется острым пиком на зависимости диэлектрической проницаемости материала от температуры и почти полным отсутствие теплового гистерезиса. В релаксорах мы можем наблюдать постепенный рост поляризации до температуры Кюри с последующим переходом в сегнетоэлектрически-подобный рост спонтанной поляризации ниже температура Кюри. Это проявляется очень широким пиком на температурной зависимости диэлектрической проницаемости с сильным температурным гистерезисом и частотной дисперсией (рис 1.2).

Рисунок 1.2 - Температурные зависимости диэлектрической проницаемости, характерные для сегнетоэлектриков (штриховая линия) и сегнетоэлектриков-релаксоров (сплошная линия). Стрелками указаны части кривой, соответствующие нагреву (охлаждению) при снятии температурной зависимости.

Основную массу сегнетоэлектриков релаксоров, которые вызывают интерес у исследователей, можно разделить на три группы: свинцовые сегнетоэлектрики (РЬМ§1/3№2/303, РЬТЮЗ, PbSc0.5Nb0.5O3, PbScQ.5Ta0.5O3, РМг(х)П(1-х)03) и их твердые растворы, безсвинцовые сегнетоэлектрики (ВаТЮЗ, БгТЮЗ, Ва(х)Бг(1 -х)ТЮЗ, 5гШ2Та209) и органические полимерные сегнетоэлектрики (Р(УБ¥-Тг¥ЕУ). Как видно, такое разделение на группы производится не из-за физических свойств или структурного типа материалов, а исходя из конъюнктуры рынка электронных компонентов и изделий. В последние годы происходит постепенный отказ от свинцосодержащих материалов и технологий использующих свинец. Хотя, в так называемых безсвинцовых сегнетоэлектриках присутствуют элементы не менее опасные для окружающей среды и здоровья человека.

1.2.2. Электрокалорические характеристики твердых растворов магнониоба-та свинца - титаната свинца

Наиболее изученным электрокалоическим материалом является твердый раствор магнониобата свинца - титаната свинца (1 — х)РЬМд1/3ЫЬ2/з03 — хРЬТЮ3 (сокр. РМЫ-РТ). Данный сегнетоэлектрик-релаксор обладает не только интересными свойствами, но и позволяет в широких пределах менять температуру фазового перехода за счет варьирования содержания мольной доли титаната свинца в конечном растворе (рис. 1.3). При низких концентрациях титаната свинца (х = 5 - 15%,), РМЫ-РТ обладает фазовым переходом из псевдокубической фазы в кубическую в районе комнатной температуры. В этом диапазоне данный твердый раствор обладает довольно значительным ЭК эффектом.

Несмотря на отличие химической формулы РМЫ-РТ от канонической для перовскитных соединений АВОэ, данный сегнетоэлектрик обладает кристаллической решеткой типа перовскита (рис. 1.4). Для удовлетворения классической записи может быть использована следующий вид записи формулы химического состава РМЫ-РТ: РЬ(мёх/3т2х/3п1_х)о3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Еськов, Андрей Владимирович, 2014 год

Список литературы

1. Смоленский Г.А. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики / Г.А Смоленский, В.А. Боков, В.А. Исупов и др. // Л.:Наука, — 1971. — С. 314.

2. Kurtschatow I. Dielektrische Eigenschaften der Seignettesalzkristalle / I. Kurtscha-tow, P. Kobeko // Zeitschrift fur Physik, —1930. —Bd. 66, H. 3 - 4. — S. 192205.

3. Струков Б.А. Электрокалорический эффект в монокристаллическом тригли-цинсульфате.// Кристаллография, —1966, —Т.2, Н. 6.—С. 892-895.

4. Strukov В. Thermal properties of tgs single crystals // physica status solidi. — 1966. — Vol. 14, no. 2. — P. 135-138.

5. Strukov В., Taraskin S., Varikash V. Thermal and electrical properties of ferroelectric triglycine selenate in vicinity of curie point // SOVIET PHYSICS-SOLID STATE. — 1968. — Vol. 10, no. 6. — P. 1445.

6. M. Remoissenet, L. Godefroy.// C.R. Acad. Sci., Paris. —1968. — Ser. А,В 266B. —P. 948-951. In French.

7. Карчевский А. И. Электрокалорический эффект в поликристаллическом ти-танате бария.// ФТТ,— 1961,— Т. 3, Н. 10, —С.3092.

8. Hegenbarth Е. Studies of the electrocaloric effect of ferroelectricceramics at low temperatures // Cryogenics. —1961. —Vol. 1, issue 4. —P. 242-243.

9. Wiseman G. Investigation of electrocaloric effects in ferroelectric substances.// National Aeronautics and Space Administration. —1968.

10. Kikuchi A. Electrocaloric Effect in SrTi03 // J. Phys. Soc. Japan. —1964. —Vol. 19. —P. 1497-1498.

11. Bingfeng Y. A review of magnetic refrigerator and heat pump prototypes built before the year 2010 // International journal of refrigeration. —2010. —Vol. 33. —P. 1029-1060.

12. Тер-Мартиросян JI.Т. Поисковые исследования сегнетоэлектрических материалов для активного элемента криорефрижератора./ JI.T. Тер-Мартиросян, A.M. Прудан, А.И. Дедык // Отчет по НИР, ЛЭТИ им. Ульянова (Ленина). — 1989.

13. Борисовский К.Е. Размерный эффект электрокалорического охлаждения структур на основе титаната стронция/ К.Е. Борисовский, А.И. Дедык,

A.М.Прудан// Физика твердого тела. — 1992. —Т. 34, Н. 6.

14. Борисовский К.Е., Прудан A.M. Электрокалорические коэффициенты титаната стронция при криогенных температурах.//Физика твердого тела.—1989. — Т. 31, Н.8.

15. Sinyavsky Y. V. Experimental testing of electrocaloric cooling with transparent ferroelectric ceramic as a working body./ Y. V. Sinyvsky and V. M. Brodyansky// Ferroelectrics.— 1992. — Vol. 131. —P. 321-325.

16. Бродянский B.M. Перспективы использования магнитокалорического и электрокалорического эффектов для получения низких температур // В кн.: Низкотемпературные процессы и криогенные системы. - М. 1979. -

B.427. - С.34-53.

17. Бродянский В.М., Синявский Ю.В. О возможности создания холодильных установок на основе электрокалорического эффекта // Холодильная техника. - 1982. - № 7. - С.24-29.

18. Radebaugh R. Electrocaloric refrigeration for superconductors/ R. Radebaugh, W.N. Lawless, A.J. Morrow// U.S. Department of Commerce. —1977.

19. A1 Basiulis, Redondo Beach; Robert L. Berry, Rancho Palos Verdes. Solid-state electrocaloric cooling system and method //U.S. Patent #4,757,688. — Jul. 19, 1988.

20. Lawless W.N., Corning N.Y. Closed-cycle electrocaloric refrigerator and method. //U.S. Patent #3,638,440. —Feb. 1, 1972.

21. Mischenko A. S. Giant Electrocaloric Effect in Thin-Film PbZrTi03 /А. S. Mischenko, Q. Zhang, J. F. Scott, R. W. Whatmore, N. D. Mathur // Science. — 2006.—Vol.311.—P. 1270.

22. Liu P.F. Huge electrocaloric effect in Langmuir-Blodgett ferroelectric polymer thin films/ P.F.Liu, J.H.Chu, J. L.Wang, X.J.Meng, J.Yang, B.DkhiWNew Journal of Physics. —2010. —V. 12.

23. Bai Y. The Electrocaloric Effect in BaTi03 Thick Film Multilayer Structure at High Electric Field/ Yang Bai, Kai Ding, Guang-Ping Zheng, Dong Guo, San-Qiang Shi, Liejie Qiao //Key Engineering Materials. —2012. — V. 512-515. —P. 1304-1307.

24. Choi S.W. Dielectric and pyroelectric properties in the Pb(Mgl/3Nb2/3)03-PbTi03 system./ Choi, S.W., Shrout, T.R., Jang, S.J., Bhalla, A.S. // Ferroelectrics. —1989. — Vol. 100. —P. 29-38.

25. Shebanov, L.A. Some peculiarities in the rear-rangement of the crystal structure and electrocaloric effect in single crystal of lead magnoniobate in the region of the diffuse phase transition./ 24. Shebanov, L.A., Kapostin'sh, P. P., Birks, E.H., Zvirgzds, Yu.A.// Kristallografiya. —1986. —Vol. 31. —P. 317-320.

26. Shebanovs, L., Borman, K., Lawless, W.N., Kalvane, A.: Electrocaloric Effect in Some Perovskite Ferroelectric Ceramics and Multilayer Capacitors. Ferroelectrics 273, 137-142 (2002)

27. Xiao, D. Q. Electrocaloric proper-ties of (l-x)Pb(Mgl/3Nb2/3)03-xPbTi03 ferroelectric ceramics near room temperature./ Xiao, D. Q., Wang, Y. C., Zhang, R. L., Peng, S. Q., Zhu, J. G., Yang, B.// Mater. Chem. Phys. —1998. —Vol. 57. —P. 182-185.

28. Shaobo. L. Research on the electrocaloric effect of PMN/PT solid solution for ferroelectrics MEMS microcoolers./ Shaobo L., Yanqiu L.// Mater. Sci. Eng. —2004. —B. 113.—P. 46^9.

29. Sebald G. Electrocaloric and pyroelectric properties of 0.75Pb(Mgl/3Nb2/3)03-0.25PbTi03 single crystals/ Sebald G., Seveyrat L., Guyomar D., Lebrun L., Guiffard B., Pruvost S.// J. Appl. Phys. —2006. 100, 124112.

30. Matthew G. Hilt A solid-state heat pump using electrocaloric ceramic ele-ments.//The Pennsylvania State University. A Dissertation in Physics. —2009.

31. Manfred Kahn. Multilayer ceramic capacitors - materials and manufacture. Technical information.//AVX Corporation. Myrtle Beach, SC.

32. Kar-Narayan S. Direct and indirect electrocaloric measurements using multilayer capacitors/ Kar-Narayan S. and Mathur N.D. // J. Phys. D: Appl. Phys —2010.— Vol. 43. —N. 3.

33. Markus P. H. Electrocaloric refrigerator using electrohydrodynamic flows in dielectric fluids.// Proc. SPIE 8638, Laser Refrigeration of Solids VI, 86380D. — 2013.

34. Bai Y. Direct measurement of giant electrocaloric effect in BaTiO 3 multilayer thick film structure beyond theoretical prediction./Yang Bai, Guangping Zheng, Sanqiang Shi//Appl. Phys. Lett. —2010. —Vol. 96, 192902.

35. Li X. Y. Tunable temperature dependence of electrocaloric effect in ferroelectric relaxorpoly(vinylidene fluoride -trifluoroethylene-chlorofluoroethylene) terpoly-mer./ Li X. Y., Qian X. S., Lu S. G., Cheng J. P., Fang Z. and Zhang Q. M. // Appl.Phys.Lett. -2011. -Vol. 99.

36. Lu S. G. Comparison of directly and indirectly measured electrocaloric effect in relaxor ferroelectric polymers./ Lu S. G., Rozic B., Zhang, Q. M., Kutnjak Z., Pirc R., Lin M. R., Li X. Y. and Gorny J. L // Appl.Phys.Lett. -2010. -Vol. 97.

37. Lu S. G. Electrocaloric effect in ferroelectric P(VDF-TrFE) copolymers./ Lu, S. G., Rozic B., Kutnjak Z., and Zhang Q. M. // Integr.Ferroelectr—2011. —Vol. 125. -P. 176-185.

38. Yingying Lu. A Modular Approach to Ferroelectric Polymers with Chemically Tunable Curie Temperatures and Dielectric Constants. /Yingying Lu, Jason Claude, Bret Neese, Qiming Zhang, and Qing Wang//J. Am. Chem. Soc. —2006. —Vol. 128. —P. 8120-8121.

39. Lu S. G. Enhanced electrocaloric effect in ferroelectric poly(vinylidene-fluoride/trifluoroethylene) 55/45 mol % copolymer at ferroelectric-paraelectric transition./ Lu S. G., Rozic B., Zhang Q. M., Kutnjak Z. and Neese B. // Appl.Phys.Lett. -2011. -Vol. 98.

40. Neese B. Large electrocaloric effect in ferroelectric polymers near room temperature./ Neese B., Chu B. J., Lu S. G., Wang Y., Furman E. & Zhang Q. M. // Science. -2008. -Vol. 321. -P. 821-823.

41. Xiang-Zhong Chen. Enhanced Electrocaloric Effect in Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)-based Composites./ Xiang-Zhong Chen, Xiao-Shi Qian, Xinyu Li, David Sheng-Guo Lu, Haiming Gu, Minren Lin, Qun-Dong Shen, Qiming Zhang// Mater. Res. Soc. Symp. Proc. —2013. — Vol. 1490.

42. Scott J.F. Electrocaloric Materials.//Annual Review of Materials Research. — 2011. — Vol. 41. —P. 229-240.

43. Epstein R. Electrocaloric devices based on thin-film heat switches. /Richard I. Epstein, Kevin J. Malloy.// Journal of applied physics. —2009. —Vol. 106, 064509

44. Epstein R. Electrocaloric refrigerator using electrohydrodynamic flows in dielectric fluids.// Proceedings of the SPIE. -2013. - Vol. 8638. -Id. 86380D.

45. Gilhwan C. Reversible thermal interfaces based on microscale dielectric liquid layers/ Gilhwan Cha and Y. Sungtaek Ju//Applied physics letters. —2009. —Vol. 94, 211904.

46. Sungtaek Y. Solid-State Refrigeration Based on the Electrocaloric Effect for Electronics Cooling.//Journal of Electronic Packaging. —2010. —Vol. 132.

47. Yanbing Jia. Switchable Thermal Interfaces Based on Discrete Liquid Droplets./ Yanbing Jia, Gilhwan Cha and Yongho Sungtaek Ju// Micromachines. — 2012. -Vol. 3.-P. 10-20.

48. Yanbing J. A solid-state refrigerator based on the electrocaloric effect/ Yanbing Jia and Y. Sungtaek Ju//Applied physics letters. -2012. —Vol. 100, 242901.

49. Xinyu L. Compact cooling devices based on giant electrocaloric effect dielectrics./ Xinyu Li,Haiming Gu, Xiaoshi Qia, Qiming Zhang// 2012 13th IEEE Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (ITherm). —2012. —P. 934 - 937.

50. Haiming G. A chip scale electrocaloric effect based cooling device./Haiming Gu, Xiaoshi Qian, Xinyu Li, Brent Craven, Wenyi Zhu//Appl. Phys. Lett. —2013. — Vol. 102, 122904.

51. Haiming G. Simulation of chip-size electrocaloric refrigerator with high cooling-power density./Haiming Gu, Brent Craven, Xiaoshi Qian, Xinyu Li, Ailan Cheng// Appl. Phys. Lett. —2013. —Vol. 102, 112901.

52. Hohne G.W.H. Differential Scanning Calorimetry. 2nd edn/ Hohne G.W.H., Hemminger W.F., Flammersheim H.-J.// Springer, Berlin. —2003.

53. Valant M. Electrocaloric materials for future solid-state refrigeration technologies.// Progress in Materials Science. —2012. —Vol. 57. —P. 980-1009.

54. Bai Y. The giant electrocaloric effect and high effective cooling power near room temperature for ВаТЮЗ thick film./Yang Bai, Guang-Ping Zheng, Kai Ding, Lijie Qiao, San-Qiang Shi, Dong Guo.// Journal Of Applied Physics. —2011. —Vol. 110, 094103.

55. Hagberg J. Electrocaloric characteristics in reactive sintered 0.87Pb(Mg 1 /3Nb2/3)03-0.1ЗРЬТЮЗ./ Hagberg J., Uusimaki A. and Jantunen H.:// Appl. Phys. Lett. —2008. —Vol. 92, 132 909.

56. Hagberg J. Electrocaloric characteristics of the relaxor ferroelectric PMN-PT and its model approximations.// Материалы всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков BKC-XVIII. —2008.

57. Valant М. Electrocaloric temperature change constrained by the dielectric strength./ Matjaz Valant, Anna-Karin Axelssonb, Florian Le Goupilb, Neil McN. Alford// Materials Chemistry and Physics. —2012. —Vol. 136. —P. 277-280.

58. Yanbing J. Direct characterization of the electrocaloric effects in thin films supported on substrates./ Yanbing Jia and Y. Sungtaek Ju // Applied Physics Letters. -—2013. —Vol. 103, 042903.

59. Lu S.-G.Organic and inorganic relaxor ferroelectrics with giant electrocaloric effect. / Lu S.-G., Rozic В., Zhang Q. M., Kutnjak Z., Li X., Furman E., Gorny L. J., Lin M., Malic В., Kosec M., Blinc R., Pirc R.//Appl. Phys. Lett.—2010. —Vol. 97, 162904.

60. Jason C. Electrical Storage in Poly(vinylidene fluoride) based Ferroelectric Polymers: Correlating Polymer Structure to Electrical Breakdown Strength./ Jason

Claude, Yingying Lu, Kun Li and Qing Wang//Chem. Mater. — 2008. —Vol. 20. —P. 2078-2080.

61. Mischenko A.S. Giant electroealoric effect in the thin film relaxor ferroelectric 0.9PbMg 1 /3Nb2/303-0.1РЬТЮЗ near room temperature/ A. S. Mischenko, Q. Zhang, R. W. Whatmore, J. F. Scott, N. D. Mathur // Appl. Phys. Lett. —2006. — Vol. 89,242912.

62. Saranya D. Electrocaloric effect of PMN-PT thin films near morphotropic phase boundary. / D. Saranya, Ayan Roy Chaudhuri, Jayanta P., S В Krupa-nidhi//Bull. Mater. Sci.—2009.—Vol. 32. — N. 3. —P. 259-262.

63. Correia T.M. Investigation of the electrocaloric effect in a PbMg2/3Nbl/303 -РЬТЮЗ relaxor thin film./T. M. Correia, J. S. Young, R. W. Whatmore, J. F. Scott, N. D. Mathur, Q. Zhang// Applied Physics Letters. —2009. —Vol. 95, 182904.

64. Zuyong F. Large electrocaloric effect of highly (lOO)-oriented 0.68PbMgl/3Nb2/303-0.32PbTi03 thin films with a Pb(Zr0.3Ti0.7)03/PbC>x buffer layer./ Zuyong Feng, Dongqi Shi, Rong Zeng, Shixue Dou //Thin Solid Films. —2011. —Vol. 519. —P. 5433-5436.

65. Correia T.M. PST thin films for electrocaloric coolers./ Т. M. Correia, S. Kar-Narayan, J. S. Young, J. F. Scott, N. D. Mathur, R. W. Whatmore, Q. Zhang.// Journal of Physics D: Applied Physics. —2011. —Vol. 44. —N. 16.

66. Defay E. The Electrocaloric Efficiency of Ceramic and Polymer Films/ Emmanuel Defay, Sam Crossley, Sohini Kar-Narayan, Xavier Moya, Neil D. Mathur// Adv. Mater. —2013. —Vol. 25. —P. 3337-3342.

67. Chen H. Giant electrocaloric effect in lead-free thin film of strontium bismuth tan-talite./ Hao Chen, Tian-Ling Ren, Xiao-Ming Wu, Yi Yang, Li-Tian Liu // Appl. Phys. Lett. —2009. —Vol. 94, 182902.

68. Гуревич А.Г. Ферриты на сверхвысоких частотах.//М.: ГИФМЛ. — 1960. — С. 407.

69. Сычев В.В. Сложные термодинамические системы //М.: Энергия. — 1977. — С. 85.

70. Прудников А.П. Интегралы и ряды. Специальные функции./ А.П. Прудников, Ю.А. Брычков, О.И. Маричев // М:Наука. — 1983. —С. 752.

71. Бондарев B.C. Электрокалорический эффект в триглицинсульфате (ТГС) в неравновесных тепловых условиях / B.C. Бондарев, Е.А. Михалева, М.В. Горев, И.Н. Флёров // Материалы II Международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследования теплофизических свойств веществ». —2012. —С. 105.

72. Chukka R. An electrocaloric device demonstrator for solid-state cooling /Rami Chukka, Suresh Vandrangi, Santirajan Shannigrahi, Lang Chen // A Letters Journal Exploring the Frontiers of Physics. —2013. —Vol. 103(47011).

73. Chukka R. Enhanced cooling capacities of ferroelectric materials at morphotropic phase boundaries/Rami Chukka, Jun Wei Cheah, Zuhuang Chen, P. Yang, S. Shannigrahi, Junling Wang, Lang Chen//

É

f t

Список опубликованных работ по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных ВАК России:

El. Карманенко С.Ф. (Karmanenko S.F.) Layered ceramic structure based on the electrocaloric elements working as a solid state cooling line (Слоистая керамическая структура на основе электрокалорических элементов, работающая как твердотельная охлаждающая линия) / S.F. Karmanenko, O.V. Pakhomov, A.M. Prudan, A.S. Starkov, A.V. Eskov // Journal of the European Ceramic Society. — 2007. —Vol. 27. —P. 3109-3112.

E2. Пахомов O.B. Математическое моделирование динамики тепловых процессов в системах с магнито- и электрокалорическими эффектами / О.В. Пахомов, A.C. Старков, С.Ф. Карманенко, A.B. Еськов // Вестник Международной академии холода. —2007. —Н. 2. — С. 31-34.

ЕЗ. Еськов A.B. Исследование и расчет тепловых преобразователей и охлаждающих элементов на основе сегнетоэлектрических материалов / A.B. Еськов, О.В. Пахомов, С.Ф. Карманенко // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. —2008. — Вып. 3. —С. 61-66.

Е4. Еськов A.B. Моделирование твердотельного охладителя с электрокалорическими элементами / А.В Еськов., С.Ф. Карманенко, О.В. Пахомов, A.C. Старков // Физика твердого тела. — 2009. — Т. 51, Вып. 8. —С. 1483-1486.

Е5. Старков A.C. Электрокалорический отклик сегнетоэлектрика на воздействие периодического электрического поля / A.C. Старков, С.Ф. Карманенко, О.В. Пахомов, A.B. Еськов, Д. Семикин, J. Hagberg // Физика твердого тела. — 2009. — Т. 51, Вып. 7. —С. 1422-1426.

Е6. Пахомов О.В. Термодинамическая оценка эффективности охлаждения посредством электрокалорической твердотельной линии / О.В. Пахомов, С.Ф. Карманенко, A.A. Семенов, A.C. Старков, A.B. Еськов // Журнал технической физики. —2010 .— Т. 80, Вып. 8. — С. 80-85.

118

Е7. Семенов A.A. Исследование динамики электрокалорического отклика в се-гнетоэлектриках с применением ферромагнитного резонатора / A.A. Семенов, О.В. Пахомов, П.Ю. Белявский, A.B. Еськов, С.Ф. Карманенко, A.A. Никитин // Журнал технической физики. —2012 .— Т. 82, Вып. 1. — С. 59-62.

Монографии:

Е8. Electrocaloric Materials: New Generation of Coolers (Электрокалорические материалы: Новое поколение охладителей) / Eds.: Correia Т., Zhang Q. — Series: Engineering Materials, Vol. 34. —Springer, 2014. —304p. — ISBN 978-3-64240264-7.

Другие статьи и материалы конференций:

Е9. Еськов A.B. Электрокалорический отклик на воздействие периодического электрического поля в охлаждающей керамической структуре / A.B. Еськов, О.В. Пахомов, A.C. Старков, С.Ф. Карманенко // Материалы Международной научно-технической школы-конференции "Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике" (МИРЭА). — 2006. —Ч. 2. —С. 72-76.

ЕЮ. Еськов A.B. Разработка топологии твердотельного планарного охладителя на основе сегнетоэлектрических материалов / A.B. Еськов, О.В. Пахомов, A.A. Никитин // Материалы международная научно-техническая конференция «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (INTERMATIC-2007). — 2007. —Т. 7. — Н. 1. —С. 148-152.

Ell.Старков A.C. Анализ изменения температуры рабочего тела в охладителях, использующих электрокалорический эффект / A.C. Старков, О.В. Пахомов, С.Ф. Карманенко, A.B. Еськов, Д.А. Семикин // Известия Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий. — 2008. —Н. 1. — С. 70-74.

Е12. Пахомов О.В. Анализ преобразования тепловой энергии в тепловом поляризационном цикле сегнетоэлектрика / О.В. Пахомов, A.C. Старков, С.Ф. Карманенко, Д.А. Семикин, A.B. Еськов // Известия Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий. — 2008. —Н. 3. — С. 17-19.

El З.Семенов A.A. Метод измерений малых изменений температуры с помощью пленочного ферромагнитного резонатора / A.A. Семенов, С.Ф. Карманенко, A.B. Еськов, О.В. Пахомов, A.C. Старков // Материалы международной научно-технической конференции "Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ". —2010. —С. 83.

El4. Старков A.C. Моделирование тонких сегнетоэлектрических пленок и многослойных структур на их основе. / A.C. Старков, И.А. Старков, О.В. Пахомов, A.B. Еськов, С.Ф. Карманенко // Материалы всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков BKC-XIX. — 2011. — С. 152.

El5. Семенов A.A. Охлаждение слоистой сегнетоэлектрической структуры под действием периодического электрического поля / A.A. Семенов, О.В. Пахомов, A.C. Старков, А.И. Дедык, П.Ю. Белявский, A.A. Никитин, A.B. Еськов // Материалы всероссийской научно-технической конференции «Микроэлектроника СВЧ». — 2012. — С. 32-35.