Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Polární fluktuace nanoskopických rozměrů zdrojem obrovské dielektrické odezvy relaxačních feroelektrik

P. Ondrejkovic1, M. Kempa1, J. Kulda2, B. Frick2, M. Appel2, J. Combet2, J. Dec3, T. Lukasiewicz4, J. Hlinka1

Relaxační feroelektrika se vyznačují vynikajícími dielektrickými a elektromechanickými vlastnostmi, které jsou hojně využívány v průmyslových aplikacích od dielektrických kondenzátorů po transformátory a aktuátory. Zároveň ale fundamentální pochopení podstaty jejich vlastností na mikroskopické úrovni, zahrnující vlivy chemického neuspořádání a nanoskopických strukturních korelací, zůstává jednou z výzev fyziky kondenzovaných látek. Měřením neutronového difuzního rozptylu na monokrystalu Sr0,61Ba0,39Nb2O6 ve frekvenčním oboru MHz-GHz se podařilo určit charakteristické frekvence polárních fluktuací nanoskopických rozměrů. Porovnání s dielektrickými měřeními prokázalo, že tyto polární fluktuace jsou zdrojem obrovské dielektrické odezvy, jejíž teplotně-frekvenční závislost je specifická pro významnou skupinu látek s feroelektrickým přechodem skelného typu, tzv. relaxační feroelektrika.

(a) Typická doménová struktura relaxačního feroelektrika Sr0,61Ba0,39Nb2O6 s polárními nanodoménami a (b) její charakteristický difuzní rozptyl disku podobného tvaru. Porovnání teplotní závislosti intenzity difuzního rozptylu (c) změřeného na neutronových spektrometrech v Institut Laue-Langevin (Grenoble) a (d) vypočítaného na základě dielektrických dat pro různé přenosy energie.

1Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Na Slovance 2, 18221 Praha 8, Czech Republic
2Institut Laue-Langevin, BP 156, 38042 Grenoble Cedex 9, France
3Institute of Materials Science, University of Silesia, Bankowa 12, PL-40-007 Katowice, Poland
4Institute of Electronic Materials Technology, 133 Wolczynska Street, 01-919 Warsaw, Poland

Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.