Исследование эволюции доменной структуры в монокристаллах и керамике титаната висмута в электрическом поле

Данный проект направлен на решение одной из фундаментальных проблем физики твердого тела, связанной с формированием и эволюцией доменных структур при переключении поляризации в сегнетоэлектриках. Целью проекта является выявление основных закономерностей кинетики доменной структуры при локальном переключении поляризации в монокристаллах и керамике многоосного сегнетоэлектрика титаната висмута Bi4Ti3O12. Научная значимость планируемых исследований определяется тем, что будут выяснены особенности эволюции доменной структруры в многоосном сегнетоэлектрике с моноклинной структурой на примере титаната висмута Bi4Ti3O12. Полученная доменная структура будет визуализирована с высоким пространственным разрешением. Будут выявлены закономерности эволюции доменной структуры при локальном переключении в многоосном сегнетоэлектрике, зависимости формы изолированных доменной от параметров переключающего импульса, особенности взаимодействия создаваемых доменов с существующей доменной стенкой в монокристаллах и границами зерен в керамиках. Актуальность решения проблемы обусловлена тем, что Для экспериментального изучения эволюции доменной структуры при локальном переключении поляризации в монокристаллах и керамике титаната висмута будут решаться следующие конкретные задачи: 1. Экспериментальное изучение исходной доменной структуры методами сканирующей зондовой микроскопии и анализ при помощи оригинальных методик. 2. Экспериментальное исследование формы изолированных доменов при переключении зондом сканирующего зондового микроскопа. 3. Экспериментальное исследование взаимодействия растущего домена с существующей доменной стенкой в монокристаллах и границами зерен в керамике 4. Экспериментальное изучение особенностей эволюции доменной структуры при локальном переключении в отдельных зернах керамики с различной ориентацией. 5. Экспериментальное исследование электропроводности заряженных доменных стенок Поставленная задача представляет собой первое в мировой практике систематическое экспериментальное исследование эволюции доменной структуры в монокристаллах и керамике титаната висмута (Bi4Ti3O12). Титанат висмута является перспективным материалом для электромеханических применений при повышенных температурах с высокой стабильностью функциональных свойств. При выполнении проекта впервые будут систематически исследованы особенности эволюции доменной структуры в титанате висмута при локальном переключении поляризации в сильнонеоднородном электрическом поле, создаваемым проводящим зондом СЗМ. Кроме того, впервые будет исследоваться проводимость доменных стеной в этом материале с высоким пространственным разрешением. Также связь будет детально исследована связь функциональных свойств керамики титаната висмута с параметрами доменной структуры.