WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

клика на третьей гармонике (кривая 2 на рис. 2, a) при температурах 156C (нагрев) и 132C (охлаждение), так W2 = W2m(Pine,i )2, (11) как, согласно (3) и (8), смена знака возможна только при <0. Однако уже в 10- и 36-слойных пленках где W2m — амплитуда поверхностной энергии, Pi — ЛБ трудно судить о смене знака третьей гармоники компоненты вектора спонтанной поляризации (индекс i (рис. 2, b,c) в ходе нагрева. При температурах ниже соответствует пространственным направлениям x, y, z ), 100C измеряемый сигнал очень слабый. Заметим, что ne,i — компоненты единичного вектора ne, ориентироправая шкала на рис. 2, b,c разделена на линейную ванного вдоль выделенного („легкого“) направления на (вблизи нулевого сигнала) и логарифмическую (об- поверхности. Понятие выделенного направления (легкой ласть положительного отклика). Лишь охлаждение 10- оси) вводится по аналогии с описанием поверхностнои 36-слойных пленок позволяет зафиксировать выражен- го взаимодействия (сцепления) в теории жидких криную смену знака в окрестности T = 132C. Таким обра- сталлов [13]. Легкая ось соответствует экстремальным зом, при измерении третьей гармоники токового отклика значениям поверхностного взаимодействия. Например, мы вновь наблюдаем описанное выше изменение балан- в частном случае изотропной поверхности подложки са между поверхностно-индуцированным и объемным единственным выделенным направлением является норсегнетоэлектрическими фазовыми переходами с ростом маль к поверхности ns, тогда ne ns. Известно, что толщины пленки. вблизи поверхности всегда присутствует электрическое На рис. 3, a и b соответственно представлены темпе- поле с пространственным распределением, зависящим ратурные зависимости величины A3 для 5- и 10-слойных от симметрийных свойств этой поверхности. Квадрапленок ПВДФ. Величина A3 выражается через первую тичная поверхностная энергия отражает неполярное и третью гармоники тока и является более наглядной взаимодействие этого поля с вектором поляризации.

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып. 1532 А.Р. Гейвандов, С.Г. Юдин, В.М. Фридкин, С. Дюшарм Рассмотрим свободную энергию плоского однородно- [5] J. Langmuir, V. Schaffer. J. Chem. Soc. 59, 2400 (1937).

[6] С.П. Палто. Автореф. докт. дис. Ин-т кристаллографии го сегнетоэлектрического домена, когда вектор легкой РАН, М. (1998). 52 с.

оси ne направлен вдоль нормали к поверхности ns. Плот[7] Л.М. Блинов, В.М. Фридкин, С.П. Палто, А.В. Буне, ность свободной энергии однородного сегнетоэлектрика П.А. Даубен, С. Дюшарм. УФН 170, 3, 247 (2000).

с учетом неполярного поверхностного взаимодействия [8] С.П. Палто, Г.Н. Андреев, Н.Н. Петухова, С.Г. Юдин, записывается следующим образом:

Л.М. Блинов. ЖЭТФ 117, 5, 1003 (2000).

[9] А.Р. Гейвандов, С.П. Палто, С.Г. Юдин, Л.М. Блинов.

1 1 F = P2 + P4 + P6 - Ez Pz z z z ЖЭТФ 126, 1, 99 (2004).

2 4 [10] В.Л. Гинзбург. ЖЭТФ 19, 36 (1949).

[11] W.J. Merz. J. Appl. Phys. 27, 938 (1956).

- W2m,s1 P2(0) +W2m,s2 P2(z - d), (12) z z [12] С.П. Палто, А.М. Лотонов, К.А. Верховская, Г.Н. Андреев, где Pz и Ez — z -компоненты вектора спонтанН.Д. Гаврилова. ЖЭТФ 117, 2, 342 (2000).

ной поляризации и вектора электрического поля [13] R. Barberi, I. Dozov, M. Giocondo, M. Iovane, Ph. MartinotLagarde, D. Stoenescu, S. Tonchev, L.V. Tsonev. Eur.

соответственно (ось z направлена вдоль нормали Phys. J. B 6, 83 (1998).

к поверхности), (z ) — дельта-функция, отражающая локализацию поверхностного взаимодействия, W2m,s1 P2(0) +W2m,s2 P2(z - d) — сумма квадратичz z ных поверхностных энергий, локализованных в окрестности двух поверхностей, ограничивающих пленку толщиной d. Очевидно, что сумма квадратичных поверхностных энергий, описывающая неполярное взаимодействие между поверхностью и вектором поляризации Pz, модифицирует коэффициент. Знак перед этой суммой может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от того, какая (нормальная или планарная) ориентация вектора поляризации предпочтительна для конкретной поверхности. Нами выбран знак минус, чтобы при положительных значениях W2m ориентация поляризации вдоль нормали к поверхности была более выгодной. Соответственно в зависимости от знака W2m температура поверхностно-индуцированного фазового перехода может либо увеличиваться, либо уменьшаться.

Измерение зависимости первого коэффициента Ландау от толщины пленки в более однородных пленках ЛБ из сополимера ВДФ / ТрФЭ 70 / 30 позволит оценить количественно квадратичное поверхностное взаимодействие.

Таким образом, в настоящей работе методом НДС впервые показано, что с уменьшением толщины пленки начинает наблюдаться сегнетоэлектрический фазовый переход, который отсутствует в объемных образцах. Для описания этого поверхностно-индуцированного фазового перехода предлагается качественная теоретическая модель, основанная на модели Ландау–Гинзбурга с учетом поверхностного взаимодействия.

Авторы благодарны С.П. Палто за помощь в работе и полезные дискуссии.

Список литературы [1] The Applications of Ferroelectric Polymers / Ed. T.T. Wang, J.M. Herbert, A.M. Glass. Chapman and Hall, N. Y. (1988).

304 p.

[2] K. Koga, H. Ohigashi. J. Appl. Phys. 59, 2142 (1986).

[3] T. Furukawa, M. Date, E. Fukada. Ferroelectrics 57, 63 (1980).

[4] A.V. Bune, V.M. Fridkin, S. Ducharme, L.M. Blinov, S.P. Palto, A.V. Sorokin, S.G. Yudin, A.T. Zlatkin. Nature 391, (1998).

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.