Президиум РАНДоклады Российской академии наук. Физика, технические науки Doklady Physics

  • ISSN (Print) 2686-7400
  • ISSN (Online) 3034-5081

Новое представление термодинамического потенциала ниобата лития

Код статьи
S3034508125060089-1
DOI
10.7868/S3034508125060089
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 525 / Номер выпуска 1
Страницы
70-79
Аннотация
В рамках феноменологической теории построены новые термодинамические модели ниобата лития с потенциалами Ландау четвертой и шестой степени с коэффициентами, вычисленными на основе использования известных экспериментальных значений материальных постоянных линейных уравнений пьезоэффекта, электрооптических и акустооптических постоянных, полученных при комнатной температуре, а также температурного поведения диэлектрической проницаемости, спонтанной поляризации и деформации. Оба потенциала позволяют вычислить полный комплект пьезоэлектрических, электро- и акустооптических констант ниобата лития в широком диапазоне изменения температуры. Проведены вычислительные эксперименты по расчету деформации и спонтанной поляризации в диапазоне 300–1400 К. Результаты расчетов, полученных с использованием потенциала шестой степени, показали хорошее согласование с результатами экспериментальных исследований.
Ключевые слова
термодинамический потенциал Ландау ниобат лития (LiNbO) пьезоэлектрический электрооптический акустооптический
Дата публикации
01.12.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
21

Библиография

  1. 1. Weis R.S., Gaylord T.K. Lithium niobate: Summary of physical properties and crystal structure // Appl. Phys. A. August 1985. V. 37. № 4. Р. 191–203.
  2. 2. Кузьминов Ю.С. Электрооптический и нелинейно-оптический кристалл ниобата лития // М.: Наука, 1987. 264 с.
  3. 3. Kuzminov, Yu.S. Electrooptical and Nonlinear-Optical Crystal of Lithium Niobate. Moscow: Nauka, 1987, 264 pp.
  4. 4. Wong K.K. Properties of Lithium Niobate / Published by: INSPEC, The Institution of Electrical Engineers, London, United Kingdom, 2002. 417 p.
  5. 5. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах / Пер. с англ. М.: Радио и Связь, 1990. 416 с.
  6. 6. Morgan, D. Surface Acoustic Wave Signal Processing Devices. Moscow: Radio i Svyaz, 1990, 416 pp.
  7. 7. Chen G., Li N., Ng J.D., Lin H.-L., Zhou Y., Fu Y.H., Ting Lee L.Y., Yu Y., Liu A.-Q., Danner A.J. Advances in lithium niobate photonics: development status and perspectives // Advanced photonics. 2022. V. 4. Iss. 3. 034003(1–43). DOI: 10.1117/1.AP.4.3.034003
  8. 8. Nassau K., Levinstein H.J., Loiacono G.M. Ferroelectric lithium niobate. 2. Preparation of single domain crystals // J. Phys. Chem. Solids. 1966. V. 27. № 6–7. Р. 989–996. DOI: 10.1016/0022-3697(66)90071-0
  9. 9. Srzolenskii G.A., Krainik N.N., Khuchua N.P., Zhdanova V.V., Mylnikova I.E. The Curie Temperature of LiNbO3 // Phys. Stat. Sol. 1966. V. 13. P. 309–314. DOI: 10.1002/PSSB.19660130202
  10. 10. Warner A.W., Onoe M., Coquin G.A. Determination of Elastic and Piezoelectric Constants for Crystals in Class (3m) // The Journal of the Acoustical Society of America. 1967. V. 42. № 6. Р. 1223–1231. DOI: 10.1121/1.1910709
  11. 11. Smith R.T., Welsh F.S. Temperature Dependence of the Elastic, Piezoelectric, and Dielectric Constants of Lithium Tantalate and Lithium Niobate // J. Appl. Phys. 1971. V. 42. Р. 2219. DOI: 10.1063/1.1660528
  12. 12. Tomeno I., Matsumura S. Elastic and dielectric-properties of LiNbO3 // J. Physical Society of Japan. 1987. V. 56. № 1. Р. 163–177. DOI: 10.1143/JPSJ.56.163
  13. 13. Xue D., Betzler K., Hesse H., Lammers D. Temperature dependence of the dielectric response of lithium niobate // J. Physics and Chemistry of Solids. 2001. V. 62. P. 973–976. DOI: 10.1016/S0022-3697(00)00273-0
  14. 14. Ogi H., Kawasaki Y., Hirao M., Ledbetter H. Acoustic spectroscopy of lithium niobate: Elastic and piezoelectric coefficients // J. Applied Physics. 2002. V. 92. Р. 2451. DOI: 10.1063/1.1497702
  15. 15. Шалдин Ю.В., Matyjasik S., Рабаданов М.Х., Габриэлян В.Т., Грунский О.С. Пироэлектрические свойства реальных монокристаллов LiNbO3 // ДАН. 2007. Т. 417. № 3. С. 328–331.
  16. 16. Shaldin, Yu.V., Matyjasik, S., Rabadanov, M.Kh., Gabrielyan, V.T., and Grunsky, O.S. Pyroelectric Properties of Real LiNbO3 Single Crystals. Doklady RAN, 2007, Vol. 417, No. 3, p. 328–331.
  17. 17. Широков В.Б., Калинчук В.В., Шаховой Р.А., Юзюк Ю.И. К проблеме определения упругих постоянных тонких сегнетоэлектрических пленок // ДАН. 2015. Т. 463. С. 655–660.
  18. 18. Shirokov, V.B., Kalinchuk, V.V., Shakhovoy, R.A., and Yuzyuk, Yu.I. On the Problem of Determining Elastic Constants of Thin Ferroelectric Films. Doklady RAN, 2015, Vol. 463, p. 655–660.
  19. 19. Широков В.Б., Калинчук В.В., Тимошенко П.Е. Свойства тонких пленок твердых растворов титаната бария – стронция при вынужденном пьезоэффекте // ДАН. 2018. Т. 479. С. 620–625. DOI: 10.7868/S0869565218120046
  20. 20. Shirokov, V.B., Kalinchuk, V.V., and Timoshenko, P.E. Properties of Thin Films of Barium–Strontium Titanate Solid Solutions under Forced Piezoelectric Effect. Doklady RAN, 2018, Vol. 479, p. 620–625. DOI: 10.7868/S0869565218120046
  21. 21. Yamada T. Electromechanical Properties of Oxygen Octahedra Ferroelectric Crystals // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. P. 328. DOI: 10.1063/1.1661117
  22. 22. Scrymgeour D.A., Gopalan V., Itagi A., Saxena A., Swart P.J. Phenomenological theory of a single domain wall in uniaxial trigonal ferroelectrics: Lithium niobate and lithium tantalate // Physical Review B. 2005. V. 71. Р. 184110. DOI: 10.1103/PhysRevB.71.184110
  23. 23. Shiozaki Y., Shiozaki M.T. Powder neutron diffraction study of LiNbO3 // J. Physics and Chemistry of Solids. 1963. V. 25. P. 1057–1061. DOI: 10.1016/0022-3697(63)90012-X
  24. 24. Shirokov V.B. Basis of Invariants for Multiferroic // Crystallography Reports. 2011. V. 56. No. 3. P. 475–476. DOI: 10.1134/S106377451103031X
  25. 25. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987. 616 с.
  26. 26. Yariv, A. and Yeh, P. Optical Waves in Crystals. Moscow: Mir, 1987, 616 pp.
  27. 27. Кутьин Е.И., Лорман В.Л., Павлов С.В. Методы теории особенностей в феноменологии фазовых переходов // УФН. 1991. Т. 161. С. 109–147. DOI: 10.1070/PU1991v034n06ABEH002385
  28. 28. Kutin, E.I., Lorman, V.L., and Pavlov, S.V. Methods of Singularity Theory in the Phenomenology of Phase Transitions. Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1991, Vol. 161, p. 109–147. DOI: 10.1070/PU1991v034n06ABEH002385
  29. 29. Shostak R.I., Yevdokimov S.V., Yatsenko A.V. An Analysis of the Temperature Dependence of the Spontaneous Polarization of LiNbO3 Crystals // Crystallography Reports. 2009. V. 54. No. 3. P. 492–495. DOI: 10.1134/S1063774509030195
  30. 30. Lehnen H., Boysen H., Frey F. A neutron powder investigation of the high-temperature structure and phase transition in stoichiometric LiNbO3 // Zeitschrift für Kristallographie. 1997. V. 212. P. 712–719.
  31. 31. Salje E.K.H, Gallardo M.C., Jimenez J., Romero F.J., Cerro J. del. The cubic–tetragonal phase transition in strontium titanate: Еxcess specific heat measurements and evidence for a near-tricritical, mean field type transition mechanism // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 5535–5543.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека