Сегнетоэлектричество

Влияние замещения иона Sr$^{2+}$ трехвалентными ионами (Sc$^{3+}$, In$^{3+}$, La$^{3+}$, Bi$^{3+}$) на его сегнетоэлектрическую неустойчивость в SrTiO$_3$

Н. Г. Замкова, В. С. Жандун, В. И. Зиненко

Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, г. Красноярск

Аннотация: В рамках обобщенной модели Гордона–Кима рассчитаны частоты колебаний нестабильных сегнетоэлектрических и антиферродисторсионных мод, а также зависимости энергии от амплитуды смещений ионов при искажениях по собственным векторам этих мод в смешанных соединениях Sr$_{1-x}$A$_x$Ti$_{1-x/4}$ $\square_{x/4}$O$_3$ и Sr$_{1-y}$A$_{2y/3}$ $\square_{y/3}$TiO$_3$ (A – Sc$^{3+}$, In$^{3+}$, La$^{3+}$, Bi$^{3+}$; $\square$ – вакансия). Для компенсации избыточного положительного заряда в позиции Ti$^{4+}$ или Sr$^{2+}$ вводились вакансии. Вычисления проведены в приближении “среднего” кристалла для концентраций примесей 0.25 и 0.5. С этой целью рассматривался набор 40 атомных суперрешеток с различными упорядочением гетеровалентных ионов Sr$^{2+}$ и примеси A$^{3+}$. Получено, что каждый тип примеси независимо от типа зарядовой балансировки индуцирует в допированных соединениях сегнетоэлектрические нестабильности. При допировании In$^{3+}$ и La$^{3+}$ для концентрации $x$ = 0.25 показана возможность вращения вектора поляризации.

Поступила в редакцию: 12.04.2011

 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2011, 53:11, 2290–2299

Реферативные базы данных:

•