Используемые методы исследования

Основной метод исследования – упругое диффузное рассеяние когерентного рентгеновского излучения. Он основан на измерении интенсивностей рассеяния в различных направлениях внутри сферы ограничения, радиус которой определяется волновым вектором используемого рентгеновского излучения. Интенсивность пропорциональна квадрату структурного фактора рассеяния S, определяемого по формуле:

где – вектор рассеяния, вычисляемый как разность между волновыми векторами рассеянного и падающего излучения; – вектор обратной решетки; – компонента разложения вектора атомных смещений в ряд Фурье.

Для измерения интенсивности рассеяния будет использован позиционно-чувствительный детектор. Он позволяет одновременно проводить измерения в большом количестве точек обратного пространства, а при сканировании по углам гониометра охватить большой объём обратного пространства, что многократно повышает скорость эксперимента.

Выбранный метод исследования будет реализован с использованием современного рентгеновского дифрактометра - системы SuperNova (рис. 5). В системе SuperNova используются два рентгеновских микро-источника высокой интенсивности излучения разных длин волн: на основе молибдена (длина волны 0.7093 Å) и на основе меди (длина волны 1.5406 Å). Использование двух источников излучения с различными длинами волн

позволит провести дополнительную верификацию полученных данных что, несомненно, повысит точность эксперимента.

Рис. 5. Гониометр SuperNova, где смонтированы: слева спереди рентгеновский источник Mo, слева сзади – рентгеновский источник Cu, вверху – опция охлаждения образца и справа – ПЗС детектор Atlas

Для обработки экспериментальных данных по упругому диффузному рассеянию будет применен программный комплекс CrysAlisPro (Oxford Diffraction), позволяющий определить ориентацию кристаллической решетки образца относительно гониометра. Для определения центра симметрии диффузного рассеяния и анализа соответствия результатов эксперимента модели суперпозиции поляризационного и деформационного вкладов в интенсивность рассеяния будет модифицирован уже созданный набор программ на базе пакета компьютерной алгебры MatLab v.7, ранее использованный при исследовании сегнетоэлектрика ЦТС.

Основные планируемые результаты

В результате исследования диффузного рассеяния в магнониобате свинца в широком температурном интервале и совместного анализа полученных данных в рамках модели, подразумевающей возможную взаимосвязь между локальной поляризацией и локальной деформацией, будут установлены характер и параметры данной, что является принципиально важным в области физики полярно нанообластей в релаксорах.

Результаты НИР могут быть использованы при разработке новых функциональных материалов на основе разупорядоченных сегнетоэлектриков для применения в индустрии электромеханических актуаторов, медицинских ультразвуковых преобразователей, электрострикционных микромоторов. Основными потребителями этой продукции будут предприятия электронной промышленности, выпускающие профильные изделия (ЗАО НПП «Силар», АО «Элкод», ОАО «НИИ «Гириконд»», ЗАО «ОПЭК», ГУП «НПП «Электрон-Оптроник»» и др.). 6

Ссылки

[1]Gene H. Haertling, Ferroelectric Ceramics: History and Technology, J. Am. Ceram. Soc., 82, 797–818 (1999).

2 J. F. Scott, et al., Application of modern ferroelectrics, Science 315, 954 (2007).

3 Bovtun V, Veljko S, Kamba S: J. Europ. Cer.Soc (2006).

4 Fu, D.: Relaxor Pb[Mg_1/3Nb_2/3]O₃ - A Ferroelectric with Multiple Inhomogeneities, Phys. Rev.Lett (2009).

5 Hirota K: Neutron and X-ray Scattering Studies of Relaxors, JPSJ (2006).

Соискатель _________________________ / ФИО /