Федоряко О. П. Релаксаційні процеси та параметричні ефекти у псевдовласних сегнетоелектриках

Надзвичайне різноманіття фізичних ефектів у рідкокристалічній плівці органічного діелектрика вже багато десятиліть приваблюють як дослідників, так і інженерів-розробників індикаторних пристроїв різноманітного типу. Інтенсивно досліджуваний електромеханічний ефект, який виявили у плівці рідкокристалічного сегнетоелектрика, дозволить розширити область практичного застосування цих діелектриків. Електромеханічний перетворювач на рідкому п'єзоелектрику можна використовувати для конструювання двигунів лінійних переміщень. Можливо створення п'єзоелектричних резонаторів з використанням такого типу матеріалів. Рідкокристалічний сегнетоелектрик являється об'єктом фундаментальних досліджень, оскільки він є псевдовласним сегнетоелектриком (ПВСЕ) з електромеханічним зв'язком. Згідно з теорією та експериментальними даними вірогідність з'явлення п'єзоелектричних властивостей в сегнетоелектричних кристалах залежить від симетрії параелектричної фази, тобто неполярної фази сегнетоелектрика, розміщеної по температурі вище точці Кюрі. Згідно принципу Кюрі, при переході з параелектричної фази у полярну відбувається втрата центра інверсії, і кристал стає п'єзоелектриком. Цей принцип розроблявся для власних сегнетоелектриків, працює для невласних сегнетоелектриків і зовсім не досліджено його використання до псевдовласних. Якщо п'єзоелектричний ефект спостерігається у власних і невласних сегнетоелектриках, що мають трансляційне впорядкування, то в псевдовласних можливий також флексоелектричний ефект, що властивий полярним діелектрикам, маючим окрім трансляційного також і орієнтаційне впорядкування. Згідно існуючим теоріям в ПВСЕ можливі два типа флексоелектричних ефектів. Один з них пов'язан з наявністю гелікоїдальної структури, при деформації якої виникає однорідна сполука спонтанної поляризації. Інший тип ефекту зв'язан з деформацією поля директора в смектичних шарах і призводить до зміни розподілу диполів в межах смектичного шару. П'єзоелектричний ефект виникає у разі порушення трансляційного упорядкування, що супроводжується зміною кута нахилу директора в смектичному шарі. До моменту початку цієї роботи експериментатори не намагалися розділити вклади в електромеханічний зв'язок від флексоелектричних і п'єзоелектричного ефектів, що ускладнювало трактовку результатів експериментів. Відомо, що м'яка мода релаксації щільно пов'язана з п'єзоелектричним ефектом, а за характерним часом голдстоунівської моди можна оцінювати час відновлення гелікоїдальної структури при флексоелектричному відгуці. Вперше в даній роботі були проведені систематичні дослідження механізмів виникнення кожного з ефектів. Особливістю ПВСЕ являється залежність динамічних характеристик електромеханічного відгуку від текстури зразка. За літературними даними наявність дефектів у зразку ПВСЕ призводить до появи резонансних властивостей. У даній роботі були продовжені дослідження умов виникнення резонансних властивостей. До моменту початку цієї роботи були отримані експериментальні дані по нелінійним динамічним властивостям псевдовласних сегнетоелектриків. Тому представляло велику цікавість дослідити умови виникнення нелінійних явищ в ПВСЕ та параметричних ефектів у резонансних системах на їх основі.