Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»:

А. С. Быков

С. Г. Григорян

Р. Н. Жуков

Д. А. Киселев

С. В. Ксенич

И. В. Кубасов

М. Д. Малинкович

Ю. Н. Пархоменко

Разработан метод создания бидоменной структуры в пластинах монокристаллов ниобата лития, основанный на формировании заданного распределения градиента температуры по толщине образца путем стационарного внешнего нагрева. Нагрев пластины LiNbO₃, которая помещается между двумя пластинами кремния, осуществляют за счет поглощения кремнием световой энергии ламп установки светового отжига. Схема технологической ячейки позволяет формировать и регулировать мощности тепловых потоков, входящих в сегнетоэлектрическую пластину с обеих сторон, создавая градиенты температур, необходимые для управляемого процесса образования двух доменов с направленными друг к другу векторами поляризации (доменная структура «голова к голове»). Экспериментально подтверждена эффективность применения светового поглощения для формирования внешних тепловых источников, при помощи которых можно осуществлять как симметричный, так и асимметричный нагрев, определяющий положение условной поверхности с нулевым температурным градиентом и, следовательно, положение междоменной границы. В пластине LiNbO₃ толщиной 1,6 мм и длиной 60 мм сформирована симметричная бидоменная структура с противоположно направленными векторами поляризации. Исследована зависимость изгибной деформации консольно закрепленного образца от электрического напряжения в интервале от −300 до +300 В амплитуда деформации составила более 35 мкм. Показана высокая линейность и повторяемость характеристики «электрическое напряжение — изгибная деформация».

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (госконтракт №14.513.12.0005).
Исследования проведены на оборудовании ЦКП «Материаловедение и металлургия» на базе НИТУ «МИСиС» в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно−технического комплекса России на 2007—2013 годы».

1. Blistanov, A. A. Kristally kvantovoi i nelineinoi optiki / A. A. Blistanov − M. : MISiS, 2000. − 431 p.
2. Parhomenko, Yu. N. Skaniruyushii zondovyi mikroskop: nekotorye novye resheniya / Yu. N. Parhomenko, M. D. Malinkovich, V. V. Antipov // Izv. vuzov. Materialy elektron. tehniki. − 2005. − N. 4. − P. 42—49.
3. Antipov, V. Application of piezoelectric monocrystals in devices of precision displacement / V. Antipov, M. Malinkovich, Yu. Parkhomenko // Internat. Symp. «Micro−and nano−scale domain structuring in ferroelectrics». − Ekaterinburg (Russia): Ural State University, 2005. − P. 48.
4. Antipov, V. V. Application of piezoelectric monocristals devices of exact positioning of probe microscopes / V. V. Antipov, M. D. Malinkovich, Y. N. Parkhomenko // Book of abs. 4^th Int. Conf. Solid State Crystall. − Zakopane (Poland), 2004. − P. B−53.
5. Antipov, V. V. Formation of bidomain structure in lithium niobate single crystals by electrothermal method / V. V. Antipov, A. S. Bykov, M. D. Malinkovich, Yu. N. Parkhomenko // Ferroelectrics. − 2008. − V. 374, N 1. − P. 65—72.
6. Antipov, V. V. Formirovanie bidomennoi struktury v plastinah monokristalla niobata litiya elektrotermicheskim metodom / V. V. Antipov, A. S. Bykov, M. D. Malinkovich, Yu. N. Parhomenko // Izv. vuzov. Materialy elektron. tehniki. − 2008. − N 3. − P. 18—22.
7. Antipov, V. V. Formirovanie bidomennoi struktury v plastinah monokristalla niobata litiya metodom impul’snogo svetovogo otzhiga / V. V. Antipov, A. S. Bykov, M. D. Malinkovich, Yu. N. Parhomenko // Izv. vuzov. Materialy elektron. tehniki. − 2009. − N. 3. − P. 23—26.
8. Kugel, V. D. Ferroelectric domain switching in heat−treated LiNbO₃ crystals / V. D. Kugel, G. Rosenman // Ferroelecrrics Lett. − 2006. − V. 15. − P. 55—60.
9. Bykov, A. S. Formirovanie bidomennoi struktury v plastinah monokristallicheskih segnetoelektrikov stacionarnym raspredeleniem temperaturnyh polei / A. S. Bykov, S. G. Grigoryan, R. N. Zhukov, D. A. Kiselev, I. V. Kubasov, M. D. Malinkovich, Yu. N. Parhomenko // Izv. vuzov. Materialy elektron. tehniki. − 2013. − N 1. − P. 11—17.
10. Annual Book of ASTM Standards: Electrical insulation and electronics. Electronics (II). Section 10, V. 10.05, ASTM, 1990. − 750 p.
11. Dzheffris, G. Metody matematicheskoi fiziki / G. Dzheffris, B. Svirls. Vyp. 3. − M. : Mir, 1970. − 344 p.