Аннотация:
Экспериментально и теоретически изучен процесс фазового превращения из пирохлорной фазы в перовскитовую в сегнетоэлектрических пленках цирконата-титаната свинца (ЦТС) на кремниевых подложках при отжиге. Доказано, что данное превращение является типичным фазовым переходом первого рода, при котором происходит изменение плотностей фаз и выделение скрытой теплоты фазового перехода. Количественные оценки показали, что различие в плотностях двух фаз, а именно фазы перовскита и исходной материнской фазы пирохлора, приводит к возникновению в исходной материнской фазе упругих напряжений. Эти напряжения приводят к зарождению микропор в объеме пленки ЦТС. Найдены термодинамические условия образования микропор и вычислен их критический размер. Получено характерное соотношение между критическим размером зародыша перовскитовой фазы и радиусом микропоры, при котором происходит отслоение фазы перовскита от материнской фазы пирохлора. Данное соотношение проверено экспериментально. Размеры микропор определялись методом растровой электронной микроскопии, а изменение фазового состава при превращении находилось при помощи рентгеновского микроанализа. Теоретически и экспериментально доказано, что релаксация упругих напряжений в тонких пленках ЦТС при фазовом переходе происходит за счет зарождения и роста микропор на границе раздела новой и старой фаз.