Микроскопические механизмы процессов в перовскитоподобных материалах с организованным беспорядком при внешних воздействиях

Основной задачей проекта является создание фундаментальной основы для разработки новых функциональных диэлектрических материалов на основе антисегнетоэлектриков, релаксоров и твердых растворов этих материалов с нормальными сегнетоэлектриками. В том числе особое внимание будет уделено: (а) разработке подходов для получения регулярных нанодоменных структур и упорядоченных систем полярных доменных стенок и управления ими, что является основой для создания устройств хранения информации сверхвысокой плотности; (б) разработке принципов создания сред для быстрых устройств хранения энергии на основе твердых растворов антисегнетоэлектрик/сегнетоэлектрик (АСЭ/СЭ); (в) большое внимание в последние годы уделяется разработке сред для электрокалорических устройств. В представленном проекте будут изучены тепловые эффекты при фазовых переходах, в частности в твердых растворах антисегнетоэлектрик/сегнетоэлектрик, в которых приложение относительно небольших полей приводит к смещению температуры перехода в АСЭ фазу на десятки градусов. В рамках данного проекта при помощи разработанных экспериментальных подходов будут исследованы микроскопические механизмы, лежащие в основе функционирования материалов, перспективных в качестве сред для записи информации, микро- и нано-актюаторов и пьезо-устройств, устройств хранения энергии конденсаторного типа. Рассматриваемые в проекте материалы можно отнести к материалам с "организованным беспорядком" на нанометровых масштабах. Это справедливо и для чистых антисегнетоэлектриков, поскольку в них реализуется система полярных антифазных доменных стенок, которые можно рассматривать как основу для создания сред записи информации с высокой плотностью. Необходимым предусловием для создания новых материалов является понимание микроскопической природы отклика на внешние воздействия. Такая информация может быть получена из экспериментов в реальном времени, синхронизированных с внешними воздействиями. Предлагаемый проект предусматривает разработку и совершенствование методов исследования на различных пространственных и временных масштабах. Сюда входят дифракционные методики, совместное исследование диэлектрических спектров и пьезоотклика на наномасштабах.