Бан Г. Й. Анізотропія фізичних властивостей кристалів сімейства Mе2P2S6

В дисертації представлені результати дослідження анізотропії фізичних властивостей кристалів сімейства Me2P2S6. У результаті проведених експериментальних досліджень підтверджено, шо підвищення вмісту сірки Sn1.95P2S6.05 та олова Sn2.05P2S5.95 в кристалах Sn2P2S6 обумовлює низькотемпературні аномалії діелектричної проникності в діапазоні 100-280 К, які пов'язані з динамікою малих діркових поляронів з процесами донор-акцепторної компенсації в решітці з вакансіями олова і сірки. Вперше показано, що легування залізом трансформує Sn2P2S6 з «квазіідеального» сегнетоелектрика в дефектно-корельовану систему, де діелектричний відгук визначається конкуренцією сегнетоелектричного впорядкування і дефектної релаксаційної динаміки. Часткова заміна атомів Sn→Fe пригнічує поздовжній сегнетоелектричний відгук (по напрямку X), гігантськи підсилює поперечну діелектричну сприйнятливість Y та слабо зачіпає «жорсткий» напрямок Z. В шаруватих кристалах Cd2P2S6 в інтервалі 80-400 К спостерігаються три області на температурній залежності діелектричної проникності, в яких присутнє явище гістерезису. Наявність слабкої аномалії ε’(T) вздовж структурних шарів Cd2P2S6 за температуру, яка перевищують температуру фазового переходу, визначену з вимірювань поперек шарів у режимі охолодження, може бути пов’язана з виникненням перед-перехідних двовимірних полярних кореляцій у межах окремих шарів. Аномалія є перед перехідною і має двовимірний характер. В діапазоні температур 200-300 К кристали CdFeP2S6 проявляють релаксаційну поведінку в залежності діелектричної проникності від температури та частоти. При 290 К була виявлена аномалія в ε'(T), подібну до структурного фазового переходу, що спостерігається в Cd2P2S6 при нижчих температурах. Часткова заміна Cd на Fe призводить до значного перегрупування спектрів комбінаційного розсіювання, особливо в області < 150 см-1. Максимум діелектричних втрат при 250 К на частоті 10 кГц відповідає енергії активації Ea ≈ 0.347 еВ. Процес може бути пов’язаний з динамікою дефектно-індукованих диполів та/або поляронним переносом заряду між іонами Fe. Практичне значення одержаних результатів продемонстровано можливістю створення мікропотужного альтернативного джерела живлення на основі сегнетоелектриків Sn2P2S6 та CuInP2S6, здатного перетворювати тепло-світло-деформацію-вібрації в електричний струм.