ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДИНАМИКИ РЕШЕТКИ И СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДА В ПЕРОВСКИТНЫХ КРИСТАЛЛАХ
Максимов Е.Г., Мацко Н.Л.

Поступила в редакцию: 7 Октября 2008

PACS: 61.50.Ah, 61.05.cc, 63.20.dh, 64.70.K-

DJVU (467.8K)

PDF (1897.5K)

Изучены особенности диффузного рассеяния рентгеновских лучей в перовскитных кристаллах BaTiO₃, KNbO₃ и PbTiO₃. Первые два соединения в кубической, тетрагональной и орторомбической фазах демонстрируют при диффузном рассеянии рентгеновских лучей аномальные плоскости, при рассеянии на PbTiO₃ подобных плоскостей не возникает. Для этих соединений были вычислены фононные спектры с использованием квазигармонического приближения в модели поляризуемых оболочек и рассмотрен механизм стабилизации мягкой моды выше температуры фазового перехода в сегнетоэлектрическое состояние. Показано, что в кубической фазе в кристаллах BaTiO₃ и KNbO₃ существуют квазиодномерные «мягкие» моды колебаний ионов в цепочках M-O-M-O-, где M = Ti, Nb. В PbTiO₃ мягкая мода не имеет такой особенности. Были определены парные корреляционные функции одновременных смещений атомов в BaTiO₃, KNbO₃ и PbTiO₃, с помощью которых были рассчитаны интенсивности диффузного рассеяния. Результаты хорошо согласуются с экспериментом, что является весомым доводом в пользу того, что особенности диффузного рассеяния обусловлены именно существованием квазиодномерных корреляций смещений атомов в мягкой оптической моде и что сегнетоэлектрический переход в перовскитах принадлежит к переходам типа смещения. Кратко обсуждается возможное влияние особенностей фононных спектров в перовскитных кристаллах на процессы ЯМР и поглощения рентгеновских лучей (EXAFS).