RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Физика твердого тела // Архив

Физика твердого тела, 2021, том 63, выпуск 3, страницы 385–392 (Mi ftt8168)

Диэлектрики

Квантовая теория пьезоэлектрического эффекта в редкоземельных ферроборатах

А. И. Поповab, Д. И. Плоховcd, А. К. Звездинce

a Национальный исследовательский университет "”Московский институт электронной техники", Москва, Зеленоград, Россия
b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный, Россия
c Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия
d Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
e Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия

Аннотация: Развита квантовая теория пьезоэлектрического эффекта в редкоземельных ферроборатах. Установлено, что за возникновение эффекта отвечают преимущественно одноионные механизмы: при наличии механических напряжений в кристалле индуцируются дипольные электрические моменты непосредственно в электронных 4$f$-оболочках редкоземельных ионов, что приводит к поляризации кристалла. Количественно эффект рассмотрен на примере ферроборатов неодима и самария, в частности, в интервале от 0 до 300 K получены температурные зависимости пьезоэлектрических модулей. Дополнительно показано, что при температурах ниже точки Нееля при деформации кристалла в магнитном поле также возможно возникновение поляризованности кристалла вдоль кристаллографической оси $c$. Рассчитаны температурные, полевые и ориентационные зависимости магнитоиндуцированных пьезомодулей.

Ключевые слова: пьезоэлектрический эффект, ферробораты, редкоземельные ионы, кристаллическое поле.

Поступила в редакцию: 19.11.2020
Исправленный вариант: 19.11.2020
Принята в печать: 20.11.2020

DOI: 10.21883/FTT.2021.03.50592.241


 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2021, 63:3, 477–484

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024