Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Процессы переключения аланинсодержащих кристаллов триглицинсульфата

Н.Н. Большакова1, А.И. Иванова1, Н.Ю. Дружинина2, Е.М. Семенова1, С.С. Шипилов1

1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 ФГКВОУ ВО «Военная академия воздушно-космическая обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова» Минобороны РФ

DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.072

Оригинальная статья

Аннотация: В работе представлены результаты экспериментального исследования диэлектрических и переключательных характеристик исходных и отожженных аланинсодержащих кристаллов группы триглицинсульфатов при комнатной температуре. Приведены результаты измерений и расчета эффективной диэлектрической проницаемости, переключаемой поляризации, коэрцитивного поля и поля смещения, коэффициента униполярности и тангенса угла диэлектрических потерь. Установлено, что для большинства образцов до и после отжига петли диэлектрического гистерезиса униполярны и смещены по оси абсцисс, что свидетельствует о преимущественной ориентации доменов и наличии полей смещения. В результате отжига величины коэрцитивного поля и коэффициента униполярности кристаллов уменьшаются, а переключаемой поляризации возрастают. Показано, что полевые зависимости эффективной диэлектрической проницаемости кристаллов до отжига имеют экстремумы, лежащие в интервале полей (5-7,5)∙104 В∙м-1, а после их отжига – (5-12)∙104 В∙м-1.

Ключевые слова: триглицинсульфат, гистерезисные свойства, переключаемая поляризация, диэлектрическая проницаемость

  • Большакова Наталья Николаевна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Дружинина Наталья Юрьевна – к.ф.-м.н., доцент кафедры основ построения радиоэлектронных средств и систем, ФГКВОУ ВО «Военная академия воздушно-космическая обороны им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова» Минобороны РФ
  • Семенова Елена Михайловна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Шипилов Сергей Сергеевич – выпускник магистратуры кафедры физики конденсированного состояния, физико-технический факультет, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Большакова, Н.Н. Процессы переключения аланинсодержащих кристаллов триглицинсульфата / Н.Н. Большакова, А.И. Иванова, Н.Ю. Дружинина, Е.М. Семенова, С.С. Шипилов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 72-84. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.072.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. He, H. Advances in lead-free pyroelectric materials: a comprehensive review / H. He, X. Lu, E. Hanc et al. // Journal of Materials Chemistry C. – 2020. – V. 8. – I. 5. – P. 1494-1516. DOI: 10.1039/C9TC05222D.
2. Zhang, D. Recent advances in pyroelectric materials and applications / D. Zhang, H. Wu, C.R. Bowen, Y. Yang // Small. – 2021. – V. 17. – I. 51. – Art. № 2103960. – 23 p. DOI: 10.1002/smll.202103960.
3. Ranu CMOS compatible pyroelectric materials for infrared detectors // Ranu, U. Bharathi, R. Sinha, P.B. Agarwal // Materials Science in Semiconductor Processing. – 2022. – V. 140. – Art. № 106375. – 19 p. DOI: 10.1016/j.mssp.2021.106375.
4. Kang, M. Coupling of piezo-and pyro-electric effects in miniature thermal energy harvesters / M. Kang, E.M. Yeatman // Applied Energy. – 2020. – V. 262. – Art. № 114496. – 10 p. DOI: 10.1016/j.apenergy.2020.114496.
5. Whatmore, R. Characterisation of pyroelectric materials / R. Whatmore // In book: Characterisation of ferroelectric bulk materials and thin films. Springer Series in Measurement Science and Technology. – Dordrecht: Springer, 2014. – V. 2. – P. 65-86. DOI: 10.1007/978-1-4020-9311-1_4.
6. Mai, B.D. Analyzing frequency spectra of dielectric loss to clarify influence of L, α-alanine doping on phase transition in triglycine sulfate: phase transition in LATGS / B.D. Mai // Materials Science. – 2022. – V. 28. – I. 2. – P. 151-156. DOI: 10.5755/j02.ms.29313.
7. Rafi, A.S. Physicochemical analytical studies on yttrium‐doped triglycine sulfate single crystals / A.S. Rafi, P. Suppuraj, C. Balakrishnan, S. Kalpana // Crystal Research and Technology. – 2023. – V. 58. – I. 4. – Art. № 2200225. DOI: 10.1002/crat.202200225.
8. Terasawa, Y. Preferences of polarity and chirality in triglycine sulfate crystals by alanine ghost / Y. Terasawa, T. Kikuta, M. Ichiki et al. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 2021. – V. 151. – Art. № 109890. – 7 p. DOI: 10.1016/j.jpcs.2020.109890.
9. Большакова, Н.Н. Переполяризационные свойства медьсодержащих кристаллов триглицинсульфата / Н.Н. Большакова, Н.Ю. Дружинина, А.И. Иванова, Д.Н. Павлова, Б.Б. Педько, Е.М. Семенова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – № 14. – С. 50-60. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.050.
10. Вакуленко, А.Ф. Установка для измерения петель сегнетоэлектрического гистерезиса на основе модифицированного метода Сойера-Тауэра / А.Ф. Вакуленко, С.Б. Вахрушев, А.В. Филимонов, Н. Чжан // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. – 2019. – Т. 12. – №. 4. – С. 89-96. DOI: 10.18721/JPM.12409.
11. Иванова, А.И. Температурные наблюдения эволюции доменной структуры триглицинсульфата методами РЭМ / А.И. Иванова, Р.М. Гречишкин, Н.Н. Большакова, В.А. Беляков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2015. – № 9. – С. 49-53. DOI: 10.7868/S0207352815090073.
12. Choudhury, R.R. Investigation of diffraction line broadening due to compositional fluctuations in L-alanine-doped triglycine sulfate / R.R. Choudhury, R. Chitra, M. Ramanadham // Acta Crystallographica Section B: Structural Science. – 2003. – V. 59. – I. 5. – P. 647-652. DOI: 10.1107/S0108768103015441.
13. Yamazaki, T. Growth and domain structure of latgsp single crystals / T. Yamazaki, G.A. Mohamed, M. Shichi, N. Nakatani // Ferroelectrics. – 1998. – V. 219. – I. 1. – P. 191-198. DOI: 10.1080/00150199808213516.
14. Pandian, M.S. Unidirectional crystal growth of L-alanine doped triglycine sulphate crystals along [010] polar direction in ferroelectric and paraelectric temperature ranges, and their comparative characterizations / M.S. Pandian, S. Verma, P. Karuppasamy, P. Ramasamy, V.S. Tiwari, A.K. Karnal // Materials Research Bulletin. – 2021. – V. 134. – Art. № 111118. – 9 p. DOI: 10.1016/j.materresbull.2020.111118.
15. Aravazhi, S. Growth and characterization of L-alanine and L-valine doped triglycine sulphate crystals / S. Aravazhi, R. Jayavel, C. Subramanian // Materials Research Bulletin. – 1997. – V. 32. – I. 11. – P. 1503-1513. DOI: 10.1016/S0025-5408(97)00131-1.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒