Лобода Н. А. Вплив ізоморфного заміщення іона металу на діелектричну дисперсію, магнітоелектричні взаємодії і оптико-спектральні властивості кристалів NH2(CH3)2Me(SO4)2×6H2O (Me=Al, Ga, Cr)

Робота присвячена цілеспрямованій модифікації структури, електрофізичних, магнітних і оптико-спектральних властивостей кристалів NH2(CH3)2Me(SO4)2×6H2O (DMAMeS, де Me=Al, Ga) шляхом ізоморфного заміщення іонів Me хромом з метою отримання ефективних сегнетоелектричних і магнітоелектричних матеріалів для функціональної електроніки і комп’ютерної техніки. Отримано кристали DMAAl1-xCrxS зі значною магнітоелектричною взаємодією та продемонстровано можливість модифікації величини та зміни знаку коефіцієнта такої взаємодії шляхом варіації концентрації Cr3+. Показано, що ізоморфне заміщення іонів алюмінію іонами хрому помітно впливає на температуру переходу в сегнетоелектричну фазу, величину спонтанної поляризації і характер діелектричної дисперсії, спричиненої рухом доменних стінок в кристалах DMAAl1-xCrxS. Виявлений ефект зумовлений тим, що іони хрому генерують виникнення локальних деформацій гратки, які через п’єзоелектричний ефект впливають як на величину спонтанної поляризації і температуру сегнетоелектричного фазового переходу, так і на параметри діелектричної дисперсії. Водночас, ізоморфне заміщення іона металу практично не змінює відповідні параметри для DMAGа1-xCrxS. Це пояснюється ближчими розмірами іонів Cr3+ і Ga3+ на відміну від випадку пари Cr3+ і Al3+. На основі оптико-спектральних досліджень встановлено, що комплекси [Cr(H2O)6]3+ в усіх досліджуваних кристалах мають помітно спотворену октаедричну форму. Відповідно до проведеного симетрійного аналізу, усі метал-гідратні комплекси в досліджених твердих розчинах та у вихідних кристалах мають центр інверсії при кімнатній температурі. На основі аналізу температурної еволюції спектрів поглинання, з врахуванням даних спектроскопії КРС, зроблений висновок про те, що фазовий перехід у сегнетоелектричну фазу супроводжується значною деформацією комплексу [Cr(H2O)6]3+ та навіть відхиленням його симетрії від центросиметричної.