Ниобат лития (LiNbO3) и танталат лития (LiTaO3) относятся к важнейшим и наиболее широко применяемым материалам когерентной и нелинейной оптики, а также акустики. Высокие требования, предъявляемые к однородности и воспроизводимости характеристик, стали основой для создания промышленной технологии выпуска высококачественных кристаллов, освоенной многими предприятиями мира. Однако использование LiNbO3 и LiTaO3 не ограничивается перечисленными выше областями техники благодаря выраженным пьезо- и сегнетоэлектрическим свойствам. Одним из перспективных направлений использования кристаллов является создание на их основе электромеханических преобразователей для прецизионных сенсоров и актюаторов. При этом высокая термическая стабильность пьезоэлектрических и механических свойств, отсутствие гистерезиса и крипа позволяют создавать электромеханические преобразователи, способные работать в широком диапазоне температур, недостижимом для обычно используемых для этих целей сегнетокерамических материалов. Главным преимуществом LiNbO3 и LiTaO3 перед другими монокристаллическими пьезоэлектриками является возможность направленного воздействия на характеристики устройств путем управления сегнетоэлектрической доменной структурой кристаллов. Одним из наиболее ярких примеров использования доменной инженерии для создания электромеханических преобразователей на основе кристаллов является формирование в них так называемой бидоменной структуры — двух доменов макроскопического размера, расположенных в одной кристаллической пластине, имеющих встречно направленные векторы спонтанной поляризации и разделенных заряженной доменной стенкой. Высокие коэрцитивные поля переключения делают инверсные домены стабильными вплоть до температуры Кюри (порядка 1140 °C у LiNbO3 и 600 °C у LiTaO3). В обзоре рассмотрены основные достижения в области формирования бидоменной структуры и приповерхностных инверсных доменов в кристаллах LiNbO3 и LiTaO3. Представлены методы визуализации доменной структуры в кристаллах и неразрушающие методы контроля положения междоменной границы. Проведен сравнительный анализ методов формирования инверсных доменов в кристаллах, обсуждены закономерности и технологические приемы управления доменной структурой. Приведены основные физические модели, предложенные в литературе для объяснения эффекта образования инверсных доменов, рассмотрены их сильные и слабые стороны. Кратко перечислены способы выбора кристаллографического среза для создания устройств, в которых используются бидоменные кристаллы. Приведены примеры реализации устройств на основе бидоменных кристаллов: актюаторов, сенсоров, акустических преобразователей, систем сбора бросовой энергии.
Моделирование процессов и материалов
Физические свойства и методы исследования
Изучено влияние термоциклирующих отжигов на степень кислородного упорядочения (параметр порядка) в монокристаллах YBa2Cu3O7-δ. Установлено, что увеличение значений критической температуры начала перехода в сверхпроводящее состояние при этапных отжигах согласуется с уменьшениями параметра σс/σаb, что указывает на перераспределение электронной плотности между структурно–неоднородными плоскостями Cu2O2 и Cu1O1–δ за счет формирования длинноцепочечного упорядочения кислорода в линейных группах O4-Cu1-O4 вдоль кристаллоструктурной оси (b) элементарной ячейки, и устранению кислородных дефектов в квадратных сетках плоскостей Cu(2)O2. Доказано, что существует критическая величина анизотропии электропроводности σс/σаb, ниже которой ее поведение не коррелирует с изменением Тс. В этом случае увеличение Тс и орторомбического искажения кристаллической структуры при изотермических отжигах является результатом усиления «межслойного» взаимодействия между плоскостями Cu(2)О2 и Cu(1)О1-δ. В результате увеличивается вклад в электронную плотность состояния на уровне Ферми цепочечных слоев Cu(1)О1-δ, которые могут быть сверхпроводящими за счет туннелирования куперовских пар из плоскостей Cu2О2, формируя в них наведенную сверхпроводимость.
(Ca1-x-yYbxNay)Ga2O4, при котором интенсивность люминесценции в полосе 993 нм максимальна.
Экономическая целесообразность применения алюминия в качестве проводникового материала объясняется благоприятным соотношением его стоимости и стоимости меди. Немаловажным является и то, что стоимость алюминия в течение многих лет практически не меняется.
При использовании проводниковых алюминиевых сплавов для изготовления тонкой проволоки, обмоточного провода и т.д. могут возникнуть определённые сложности в связи с их недостаточной прочностью и малым числом перегибов до разрушения. В последние годы разработаны алюминиевые сплавы, которые даже в мягком состоянии обладают прочностными характеристиками, позволяющими использовать их в качестве проводникового материала.
Одним из перспективных направлений использования алюминия является электротехническая промышленность. Проводниковые алюминиевые сплавы типа E-AlMgSi (алдрей) являются представителями данной группы сплавов. В работе представлены результаты исследования температурной зависимости теплоемкости, коэффициента теплоотдачи и термодинамических функции алюминиевого сплава E-AlMgSi (алдрей) с висмутом. Исследования проведены в режиме «охлаждения».
Показано, что от температуры теплоемкость и изменений термодинамический функции сплава E-AlMgSi (“алдрей”) с висмутом увеличиваются, а значение энергия Гиббса уменьшается. Добавки висмута до 1мас.% уменьшают теплоемкость, коэффициент теплоотдачи, энтальпию и энтропию исходного сплава и увеличивают величину энергии Гиббса.ISSN 2413-6387 (Online)