Введение. Частично разупорядоченные смешанные сегнетоэлектрики являются наиболее широко используемыми и наиболее перспективными материалами в индустрии ультразвуковых

Частично разупорядоченные смешанные сегнетоэлектрики являются наиболее широко используемыми и наиболее перспективными материалами в индустрии ультразвуковых преобразователей[1], пьезоактуаторов, пьезо- и пироэлектрических сенсоров, сегнетоэлектрической памяти[2]. Это связано с рекордными значениями диэлектрического и пьезоэлектрического откликов в этих материалах. Особенно сильно среди них выделяются сегнетоэлектрики релаксоры. Отличительной особенностью релаксоров являются: наличие широкого частотно-зависимого максимума диэлектрической проницаемости[3], значительная частотная дисперсия в температурной области ниже этого максимума (рис.1), а также наиболее высокие значения электрострикции среди всех сегнетоэлектрических соединений. Для создания материалов на основе релаксоров с заранее заданными характеристиками необходимо научиться управлять их диэлектрическими и механическими свойствами. Это требует детального изучения их микроскопического строения, особенности которого в настоящее время остаются в значительной степени непонятными и нуждаются в разъяснении.

Важными открытыми вопросами в данной области на сегодняшний день являются вопросы микроскопических механизмов, ответственных за формирование полярных нано областей, т.е. областей в кристалле, в которых существует ненулевая поляризация.

Рис. 1. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости магнониобата свинца при приложении поля вдоль направления [1 1 0] и сегнетоэлектрика BaTiO₃ при приложении поля вдоль [1 0 0]^[4]

(а)

(б)

Рис. 2. Схематическое изображение ионных смещений с учетом только полярного (а), и с учетом полярного и неполярного вкладов (б)^[5]

Магнониобат свинца Pb[Mg1/3Nb2/3]O3 (PMN) часто рассматривают в качестве модельного объекта для изучения физических свойств релаксоров.В этом перовскитоподобном релаксоре B-подрешетка случайно заполнена ионами Mg2+ и Nb5+ в пропорции один к двум. Ниже температуры Бёрнса в PMN возникают локальные искажения структуры проявляющиеся в смещении ионов в узлах кристаллической решетки. Эти смещения видны в виде диффузного рассеяния (ДР), основными особенностями которого являются: сильная анизотропия рассеяния и радикальное различие формы ДР вблизи различных узлов обратной решетки. Эти смещения могут быть вызваны как действием локальных деформаций, в этом случае узлы в ячейке смещаются как целое (неполярный вклад), так и корреляцией локальной поляризации, при этом узлы смещаются с сохранением их общего центра масс (полярный вклад)(рис. 2).