- •Название работы
- •Введение
- •Литературный обзор
- •Доменная структура сегнетоэлектриков
- •Стадии эволюции доменной структуры
- •Остаточные домены
- •Коррелированное зародышеобразование
- •Роль поверхностного диэлектрического слоя
- •Процесс переключения поляризации как фазовый переход первого рода
- •Экранирование деполяризующих полей в сегнетоэлектриках
- •Методы визуализации доменной структуры
- •Оптическая визуализация
- •Сканирующая зондовая микроскопия
- •Фрактальный анализ изображений
- •Основные свойства ниобата лития
- •Модификация поверхностного слоя методом протонного обмена
- •Постановка задачи
- •Методика эксперимента
- •Подготовка образцов
- •Экспериментальная установка
- •Визуализация доменной структуры
- •Анализ изображений
- •Результаты
- •Выводы Список литературы
- •Список сокращений
- •Благодарности
Визуализация доменной структуры
Процесс переключения наблюдался с помощью видеокамеры iREZ 1300С фирмы GlobalMedia, соединенной с персональным компьютером. Использование видеокамеры iREZ 1300С и поляризационного микроскопа Carl Zeiss LMA 10, объектив 16х, позволило получить последовательные доменные конфигурации с хорошим пространственным разрешением (1.2 мкм/пиксель) и интервалом между кадрами примерно 70 мс. Обработка результатов визуализации процесса переключения поляризации CLNпроводилась на персональном компьютере с помощью программы VirtualDub-1.7.7. Для уменьшения влияния дефектов, улучшения качества и увеличения контраста изображения из каждого кадра вычитался первый, соответсвующий монодоменному состоянию образца.
Для визуализации статических доменных структур использовалась силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика и оптическая микроскопия после селективного химического травления.
Анализ изображений
Анализ изображений производился с помощью:
Scanning Probe Image Processor;
Программа, созданная с помощью MathCad 14.
Scanning Probe Image Processor (SPIP) [9]
Фрактальная размерность рассчитывается для разных углов на основе анализа амплитудногоспектраФурье; для разных углов Фурье-профиль извлекается и рассчитывается логарифм частоты и амплитуды координат. Затем фрактальная размерность для разных направлений рассчитывается как 2,0 минуснаклонлогарифмическихкривых. Фрактальная размерность также может быть оценена из Фурье спектра 2D с применениемдвойной логарифмической функции. Еслиэта поверхность фрактальная, тографикидвойных логарифмических функцийдолжныбыть линейными с отрицательнымнаклоном.
Результаты
Результаты, полученные в SPIPe:
Выводы Список литературы
М. Лайнс, А. Гласс, Сегнетоэлектрики и родственные им материалы, М.: Мир, 1981, 736 с.
С. В. Вонсовский, Магнетизм, М.: Наука, 1971, 1032 с.
С. В. Вонсовский, Я. С. Шур, Ферромагнетизм, М.: ОГИЗ, 1948, 816 с.
Е. Г. Фесенко, В. Г. Гавриляченко, А. Ф. Семенчев, Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов, Ростов-на-Дону, изд. Ростовского университета, 1990, 192 с
R. C. Miller and G. Weinreich, Mechanism for the sidewise motion of 180° domain walls in barium titanate, Phys. Rev., 1960, V. 117, N. 6, pp. 1460-1466.
Ф. Иона, Д. Ширане, Сегнетоэлектрические кристаллы, Москва, изд. Мир, 1965, 555 с
V. Ya. Shur, A. L. Gruverman, V. V. Letuchev, E. L. Rumyantsev, and A. L. Subbotin, Domain structure of lead germanate, Ferroelectrics, 1989, V. 98, p. 29-49
Е.И. Шишкин, Моделирование и анализ пространственных и временных фрактальных объектов, 2004, 88 с.
Scanning Probe Image Processor (SPIP), User’s and Reference Guide, Image Metrology
Список сокращений
Ps- спонтанная поляризация
BT– титанат бария -BaTiO3
TGS – триглицинсульфат - (NH2CH2COOH)3·H2SO4
PGO- германата свинца - Pb5Ge3O11
L– диэлектрический зазор
d– толщина образца
LT - танталат лития - LiTaO3
LN– ниобат лития –LiNbO3
SPIP - Scanning Probe Image Processor
Благодарности
Выражаю благодарность своему научному руководителю ))