Формирование регулярных доменных структур в сегнетоэлектриках при переключении поляризации в сильнонеравновесных условиях

Abstract

На примере кристаллов танталата лития (LiTaO3), испытывающих сегнетоэлектрический фазовый переход второго рода типа порядок-беспорядок, в рамках модели Гинзбурга-Ландау рассмотрена кинетика формирования регулярных доменных структур (РДС) под влиянием высокочастотного электрического поля. Ввиду нелинейности полученных уравнений был проведен численный анализ, который показал, что возможно формирование монодоменного и полидоменного состояний упорядочения, а также промежуточных ассиметричных «виртуальных» полидоменных структур. Путем численных расчетов установлено, что существует некоторая пороговая частота электрического поля, выше которой система эволюционирует к полидоменному типу упорядочения. Показано, что при высоких частотах формируется симметричная термодинамически стабильная РДС.

На прикладі кристалів танталата літію (LiTaO3), що зазнає сегнетоелектричний фазовий перехід другого роду типа порядок-непорядок, в рамках моделі Гінзбурга-Ландау розглянуто кінетика формування регулярних доменних структур (РДС) під впливом високочастотного електричного поля. Зважаючи на нелінійність отриманих рівнянь був проведений чисельний аналіз, який показав, що можливе формування монодоменного і полідоменного станів впорядкування, а також проміжних асиметричних «віртуальних» полідоменних структур. Шляхом чисельних розрахунків встановлено, що існує деяка порогова частота електричного поля, вище за яку система еволюціонує до полідоменного типу впорядкування. Показано, що при високих частотах формується симетрична термодинамічно стабільна РДС.

The kinetics of the formation and growth of regular domain structure (RDS) in a high-frequency electric field has been considered in the framework of the phenomenological Ginzburg-Landau model using the example of lithium tantalite (LiTaO3) crystals that undergo a second-order ferroelectric phase transition of the order-disorder type. The numerical analysis was made due to the nonlinearity of resulting equation, and showed the opportunity of the formation of monodomain and polydomain ordering conditions and intermediate asymmetrical «virtual» polydomain structures. It was established by numerical calculations that there is some threshold frequency of the electric field, above which the system evolve to the polydomain type of ordering. It has been shown that the symmetrical thermodynamically stable RDS forms under high frequencies.