Новые магнитоэлектрические композитные материалы на основе оксидных сегнетоэлектриков с упорядоченной доменной структурой: получение и свойства (заключительный, этап 4)

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 четвертом этапе выполнения проекта предложен подход, позволяющий анализировать сплошность и однородность электрофизических свойств пьезоэлектрических пленок ниобата лития с помощью совокупности методик зондовой микроскопии и макроскопических измерений в конденсаторных структурах. Показано, что электрический пробой кремний-углеродной пленки толщиной 30 нм в кроссбар-структуре не происходит вплоть до напряженностей 7,0•10^6 В/см. Проведен сравнительный анализ влияния изо- и гетеровалентных замещений в керамических образцах на диэлектрические и пьезоэлектрические характеристики. Максимальное содержание сегнетоэлектрической фазы среди всех исследованных серий получено для состава 0,92KNN – 0,08AgNО3 + 5 % LiF и составляет 95,2 %. Для керамики ниобата натрия калия, легированной BaZrО3, достигнуто условие мультифазности, используя гетеровалентное замещение позиций A и B. С помощью силовой микроскопии пьезоэлектрического отклика исследованы процессы переключения поляризации в бессвинцовой сегнетоэлектрической керамике на основе натрия висмута титаната и ниобата натрия калия с различными легирующими добавками. Полученные с помощью сканирующей зондовой микроскопии результаты в сочетании с данными о повышении значений диэлектрической проницаемости и выявленной полной и однородной поляризуемостью керамики подтверждают перспективы использования таких материалов на основе ниобата натрия-калия для разработки новых эффективных бессвинцовых материалов с пьезоэлектрическими и электрокалорическими свойствами. Результаты сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии в рамках выполнения проекта получены на оборудовании ЦКП «Структурная диагностика материалов» ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.