ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ Государственное задание в сфере науки № 0718-2020-0031 по созданию лаборатории «Физика оксидных сегнетоэлектриков» за 2020 год по теме: НОВЫЕ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОКСИДНЫХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ С УПОРЯДОЧЕННОЙ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ: ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА (промежуточный, этап 1)

Научно-исследовательская работа посвящена новым магнитоэлектрическим композитным материалам на основе оксидных сегнетоэлектриков с упорядоченной доменной структурой и направлена на поиск и отработку методов получения таких композитов, а также исследованию их свойств. На первом этапе выполнения проекта проводилось формирование заряженных междоменных границ в кристаллах ниобата лития и танталата лития, а также выполнены экспериментальные исследования эффекта локальной переполяризации сегнетоэлектрических доменов в области заряженной междоменной границы с помощью приложения электрического потенциала к кантилеверу атомно-силового микроскопа в бидоменных кристаллах ниобата лития с заряженными границами типа «голова-к-голове» и «хвост-к-хвосту». Проведены экспериментальные исследования МЭ свойств градиентной структуры на основе бидоменного кристалла LiNbO3/Ni/Metglas и измерен МЭ коэффициент для композитного материала на основе бидоменного кристалла LiTaO3/Metglas. Исследовано влияние температуры постростового отжига на процентное содержание сегнетоактивной фазы LiNbO3 в тонких пленках ниобата лития. Проведено исследование влияния процентного содержания ниобия и температуры отжига на пьезоэлектрические характеристики тонких сегнетоэлектрических пленок состава SrBi2(TaxNb2-x)O9. Проведены исследования структуры и фотолюминесценции кремниевых подложек n-типа с ориентацией (100) имплантированных ZnO, проведен анализ свойств синтезированного материала, сделан вывод о возможности применения структур с тонким слоем ZnO в магнитоэлектрических композитных структур при условии нанесения магнитострикционной. Синтезированы и исследованы кремний-углеродные плёнки, рассмотрены перспективны использования их в качестве матриц для магнитоэлектрических нанокомпозитов. Исследовано влияние катионных замещений на параметры кристаллической структуры, микроструктуры, диэлектрические и локальные пьезоэлектрические свойства керамики (1-x)(K0.5Na0.5)NbO3-xBa(Cu1/3Nb2/3)O3 (x = 0 – 0,1), модифицированных легкоплавкой добавкой LiF, а также керамики состава [(Na0.5Bi0.5)1-xLix]TiO3 (x = 0 – 0,1). Разработаны рекомендации по применению полученных результатов для оптимизации состава и параметров синтеза пьезокерамических материалов для улучшения их пьезоэлектрических и электромеханических свойств. Результаты сканирующей электронной микроскопии в рамках выполнения проекта получены на оборудовании ЦКП «Структурная диагностика материалов» ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.