Вестник НовГУ

Вестник НовГУ > 2019 > №2(114) Технические науки > Захаров А.Ю., Захаров М.А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках

Захаров А.Ю., Захаров М.А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках

УДК 538.9
З а х а р о в А. Ю., З а х а р о в М. А. Точно решаемая модель гистерезисных явлений в одноосных сегнетоэлектриках // Вестн. Новг. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. 2019. №2(114). С.10-13. Библиогр. 7 назв.

К л ю ч е в ы е с л о в а: одноосный сегнетоэлектрик, переключение, энергетический барьер, гистерезисные явления

Предложено описание процессов переключения в кристаллических сегнетоэлектриках с помощью уравнений релаксационных процессов с учетом воздействия переменного внешнего электрического поля. Получены точные аналитические решения этих уравнений для произвольной зависимости времени релаксации от внешнего поля и произвольной зависимости внешнего поля от времени. Исследованы асимптотические свойства этих решений. В рамках точно решенной модели выполнен детальный анализ термодинамики одноосного сегнетоэлектрика. В частности, выведено уравнение состояния сегнетоэлектрика, получено выражение для высоты энергетического барьера процессов переключения в одноосных сегнетоэлектриках и исследована ее температурная зависимость. Показано, что наличие сингулярности свободной энергии в точках, где безразмерный параметр порядка равен +1 или –1, резко ограничивает область применимости полиномиальных приближений.

UDC 538.9
Z a k h a r o v A. Yu., Z a k h a r o v M. A. Exactly solvable model of hysteresis phenomena in uniaxial ferroelectrics // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2019. №2(114). P.10-13. The reference list 7 items.

K e y w o r d s: uniaxial ferroelectric, switching, energy barrier, hysteresis phenomena

A description of the switching processes in crystalline ferroelectrics using the equations of relaxation processes taking into account the effect of a variable external electric field is proposed. Exact analytical solutions of these equations are obtained for an arbitrary dependence of the relaxation time on the external field and an arbitrary dependence of the external field on time. The asymptotic properties of these solutions are investigated. A detailed analysis of the thermodynamics of a uniaxial ferroelectric has been carried out within the framework of an exactly solved model. In particular, the equation of state of a ferroelectric was derived, an expression for the height of the energy barrier of switching processes in uniaxial ferroelectrics was obtained, and its temperature dependence was studied. It is shown that the singularity of the free energy at the points +1 or -1 for the dimensionless order parameter narrows the range of applicability of polynomial approximations.
DOI:https://doi.org/10.34680/2076-8052.2019.2(114).10-13

Загрузить (762 КБ)