Регистрация / Вход
Прислать материал

Гистерезисные явления в пленках органических сегнетоэлектриков

Фамилия
Сенатов
Имя
Олег
Отчество
Станиславович
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
Академическая группа
ММК-15-2
Научный руководитель
к. т.н, проф. Крутогин Д. Г.
Название тезиса
Гистерезисные явления в пленках органических сегнетоэлектриков
Тезис

Были проведены эксперименты, проанализированы и собраны данные по гистерезисным явлениям в пленках органических сегнетоэлектриков.

Поставленными задачами были:

  1. Анализ гистерезисных явлений в органических полимерных плёнках.
  2. Изучения влияние материала электрода на характеристики плёнки.
  3. Оценка вклада аморфной фазы в поляризацию материала.

Объектом исследования являются тонкие, изотропные плёнки поливинилиденфторида (ПВДФ) толщиной порядка 10-30 мкм.

Сегнетоэлектричество в некоторых типах полимеров обнаружено сравнительно недавно. Для полимеров это новое свойство и оно требует понимания механизмов формирования в них сегнетоэлектрических доменов. Лучше всего изучены характеристики сегнетоэлектричества в кристаллизующихся гибкоцепных полимерах (сополимерах) на основе ПВДФ. Активная работа над этими соединениями вызвана и их особыми свойствами, позволившими создать новые пьезо- и пироактивные сенсоры с характеристиками, которые нельзя получить на классических неорганических сегнетоэлектриках.

Неэквивалентность заряда, переносимого за цикл анионами и катионами, может приводить к накоплению электретного потенциала, что вызывает появление асимметрии гистерезисной кривой D(E). На примере напыляемых Au и Al показана роль металла электрода для процессов поляризации и проводимости. Сравниваются различные электрофизические характеристики такие как действительная и мнимая части диэлектрической проводимости ε, сопротивление, импеданс, тангенс диэлектрических потерь.

На кривых зависимостях j(E) можно выделить два пика один из которых связан с реакцией на поле полярных кристаллов, а другой с движением связанных зарядов.  Природа их появления, связана с наличием в полимерах двух фаз аморфной и кристаллической. Причём доля аморфной фазы может составлять 0.5 и более.  Так же на эти пики накладывается элипс вклада свободных носителей заряда, который явно виден при низких значениях поля. Аморфная фаза в процессах переключения поляризации будет участвовать через присутствие специфических топологических дефектов в виде “проходных” цепей.

Так же сравнение поляризационных кривых D(E) для одного и того же материала, при одинаковых приложенных полях говорит о наличии глубоких ловушек так как гистерезис менее выражен при приложении более высокочастотного поля.