Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 546

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 540 541 542 543 544 545 < 546 > 547 548 549 550 551 552 .. 818 >> Следующая


Домены могут «переключаться» из одного ориентац. состояния в другое под действием механич. напряжений определённой величины и направления. Процесс переключения может происходить, напр., путём рождения тонких клиновидных или линзообразных доменов с последующим их ростом и движением регулярных плоских или зигзагообразных доменных границ или путём перемещения одной доменной границы. 475

СЕГНЕТОЭЛАСТИКИ
СЕГНЕТОЭЛЛСТИКИ



,Ifl'

ay-----------

Рис. і. Искажение кубической ячейки при се гне то эластическом переходе в тетрагональную сингонию (три ориентационных состояния).

V

/ I 0I о t-
уН у 7 У

В отличие от линейно упругих материалов или от веществ со слабой упругой нелинейностью, зависимость макроскопич. деформации С. от приложенного механич. напряжения линейна лишь значительно выше

Рис. 2. Искажение ромбической ячейки при переходе в моноклинную сингонию (два ориентационных состояния).

темп-ры перехода Tk и приобретает существенно нелинейный характер в параэластич. фазе вблизи T1k, переходя в петлю гистерезиса (см. Гистерезис упругий) в сегнетоэластич. фазе (рис. 3). По петле гистерезиса можно определить величину спонтанной деформации

Л. Зависимость деформации х от напряжения X ри T > Tk (1); вблизи Tk (2) и при T < Tx (3).

476

X (для С. характерны большие величины х ~10-3—IO-1) и т. и. коэрцитивного напряжения Хк, при к-ром происходит переключение доменов. Значения Xk варьируются в пределах от IO5-IOe Па для «эласто-мягких» С. до IO8 Па для «эластожёстких». С. являются упругими аналогами сегнетозлектриков н ферромагнетиков (CM. Ферроики).

Анализ сегнетоэластич. фазовых переходов и аномалий упругих свойств С. базируется на феноменологич. теории фазовых переходов Ландау. Исходным пунктом его является построение термодинамич. потенциала Ф, зависящего от параметра порядка т), являющегося внутренней микроскопнч. переменной, характеризующей изменение пространственной симметрии кристалла (точечной и трансляционной) при фазовом переходе.

Параметр порядка Tj = 0 при T > Tk и г] ^ 0 прв T < Тк. Вблизи Tk параметр г| мал и термодинамич. потенциал может быть разложен по степеням rj:

ф= Ф0—f—/-г]2—f—иг)4—|—?7 Ti® + ....

Здесь Ф0 — не зависящий от г] потенциал в исходной фазе, г — параметр, зависящий от темп-ры Т. Равновесное значение параметра порядка определяется из условия дФ/дг\ — 0 и д^Ф/дц2 > 0. Потенциал Ф содержит также члены, характеризующие связь ц и х, (в общем случае т] и х — многокомпонентные вели-, чины). Характер связи зависит от изменения сии-метрии — не только точечной, ио и трансляционной. Если параметр порядка г\ и спонтанная деформация х преобразуются операциями симметрии одинаково, то С. наз. собственным. При собств. сегнето-* эластич. переходе изменяется только точечная симметрия кристалла, но не меняется трансляционная. При несобств. сегнетоэластич. переходе меняется также и трансляц. симметрия, а объём элементарной ячейки увеличивается (умножается). При этом помимо ориентационных возникают также трансляционные (антифазные) домены.

Термодинамич. анализ потенциала Ф позволяет описать аномалии разл. свойств в окрестности темп-ры T1k — скачок теплоёмкости Cp, температурные зависимости деформации х (коэф. теплового расширения а), поляризации P (если сегнетоэластич. фаза обладает сегнетоэлектрич. свойствами), упругих жесткостей с или податливостей s, диэлектрич. проницаемостей е и т, д. При этом вид аномалий для собственных и несобственных С. различен (рис. 4). При фазовом переходе

Рис. 4. Температурные зависимости теплоёмкости Cp, спонтанной деформации х и упругой жёсткости с при собственном (а, б,в) и несобственном (г, д, е) сегнетоэластических переходах.

2-го рода в собств. С. при T < Tk сдвиговая спонтанная деформация изменяется с Г по закону х~ а в несобственном — как х ~ Tj2 ~ (Тк—Т). Соответствующая компонента жёсткости в собств. С. ведёт себя как (Т — Tk) выше н ниже Tk, т. е. при T —> T к в обеих фазах наблюдается уменьшение жёсткости с и падение скорости звука. В иесобств. С. этого ие происходит и при Tk наблюдается скачок и(или) изменение температурного коэф. жёсткости.
В отличие от феноменологич. теории, микроскопич. теория конкретизирует механизм фазового перехода и рассматривает взаимодействие частиц, составляющих кристаллич. решётку, с учётом её трансляц. симметрии. Как н в случае сегнетоэлектриков, различают С. типа смещения и типа порядок — беспорядок.

С.— миогочисл. класс кристаллов, претерпевающих структурные фазовые переходы. Кристаллохим. классификация С. группирует их по типу пространственной укладки «эластоактивных» высокосим-метричиых (октаэдрических или тетраэдрических) анионных или катионных комплексов, повороты или деформация к-рых могут приводить к понижению симметрии кристалла. Структурная классификация С. обычно указывает структурный тип «родоначальника» семейства изоморфных кристаллов (интернациональное назв. минерала). Семейства С. образуют пальмиериты [Pb3(PO4)2], фергюсониты (BiVO4), тейлориты (K2CrO4), тридимиты (CsLiSO4), лангбейниты (K2Cd2SO4), двойные тригоиальные молибдаты и вольфраматы [KFe(MoO4)2], редкоземельные пеитафосфаты (LaP5O14), фресиоиты (Ba2TiGe2O8), дителлуриты (SrTe2O6), семейство K4Zn(MoO4)3, С, с водородными связями H3BO3, KH3(SeO3)2, перовскиты (KMnF3) и эльпасолиты (Cs2NaNdCle), каломель (Hg3Cl3).
Предыдущая << 1 .. 540 541 542 543 544 545 < 546 > 547 548 549 550 551 552 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed