Поздовжній і поперечний електрокалоричні ефекти в сегнетоелектрику фосфіт гліцину
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.5.412Ключові слова:
фероелектрики, фазовий перехiд, дiелектрична проникнiсть, ефект електричного поля, електрокалоричний ефектАнотація
Для дослiдження електрокалоричного ефекту використано модифiковану модель протонного впорядкування сегнето-електрика фосфiт глiцину, яка враховує п’єзоелектричний зв’язок протонної i ґраткової пiдсистем. Модель також враховує залежнiсть ефективного дипольного моменту на водневому зв’язку вiд параметра впорядкування, а також розщеплення параметрiв взаємодiї мiж псевдоспiнами при наявностi зсувних деформацiй. В наближеннi двочастинкового кластера розраховано вплив поздовжнього та поперечного поля на компоненти вектора поляризацiї та тензора статичної дiелектричної проникностi кристала, а також на його тепловi характеристики. Дослiджено поздовжнiй i поперечний електрокалоричний ефект. Розрахована електрокалорична змiна температури виявилась досить малою, близько 1 K, проте вона може мiняти знак пiд дiєю поперечного поля.
Посилання
S. Dacko, Z. Czapla, J. Baran, M. Drozd. Ferroelectricity in Gly·H3PO3 crystal. Phys. Lett. A 223, 217 (1996).
https://doi.org/10.1016/S0375-9601(96)00698-6
J. Baran, G. Bator, R. Jakubas, M. Sledz. Dielectric dispersion and vibrational studies of a new ferroelectric,
glycinium phosphite crystal. J. Phys.: Condens. Matter 8, 10647 (1996).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/8/49/049
M.-T. Averbuch-Pouchot. Structures of glycinium phosphite and glycylglycinium phosphite. Acta Crystalogr. C 49, 815 (1993).
https://doi.org/10.1107/S0108270192010771
F. Shikanai, M. Komukae, Z. Czapla, T. Osaka. Crystal structure of NH3CH2COOH×H2PO3 in the ferroelectric phase. J. Phys. Soc. Jpn. 71, 498 (2002).
https://doi.org/10.1143/JPSJ.71.498
H. Taniguchi, M. Machida. N. Koyano. Neutron diff raction study of crystal structures of glycinium phosphite
NH3CH2COOH×H2PO3 in paraelectric and ferroelectric phases. J. Phys. Soc. Jpn. 72, 1111 (2003).
https://doi.org/10.1143/JPSJ.72.1111
I. Stasyuk, Z. Czapla, S. Dacko, O. Velychko. Proton ordering model of phase transitions in hydrogen bonded ferrielectric type systems: The GPI crystal. Condens. Matter Phys. 6, 483 (2003).
https://doi.org/10.5488/CMP.6.3.483
I. Stasyuk, Z. Czapla, S. Dacko, O. Velychko. Dielectric anomalies and phase transition in glycinium phosphite crystal under the infl uence of a transverse electric field. J. Phys.: Condens. Matter 16, 1963 (2004).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/12/006
N. Yasuda, T. Sakurai, Z. Czapla. Effects of hydrostatic pressure on the paraelectric-ferroelectric phase transition
in glycine phosphite (Gly·H3PO3). J. Phys.: Condens Matter 9, L347 (1997).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/9/23/003
T. Kikuta, Y. Takemoto, T. Yamazaki, N. Nakatani. Influence of uniaxial pressure on the phase transition of partially deuterated glycinium phosphite. Ferroelectrics 302, 99 (2004).
https://doi.org/10.1080/00150190490456673
I. Stasyuk, O. Velychko. Theory of electric field influence on phase transition in glycine phosphite. Ferroelectrics 300, 121 (2004).
https://doi.org/10.1080/00150190490443622
I.R. Zachek, Ya. Shchur, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych. Thermodynamic properties of ferroelectric NH3CH2COOH · H2PO3 crystal. Physica B 520, 164 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.06.013
I.R. Zachek, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych, I.V. Stasyuk. Influence of electric fields on dielectric properties of GPI ferroelectric. Condens. Matter Phys. 20, 23706 (2017).
https://doi.org/10.5488/CMP.20.23706
I.R. Zachek, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych. Influence of hydrostatic pressure on thermodynamic characteristics of
NH3CH2COOH·H2PO3 type ferroelectric materials. Condens. Matter Phys. 20, 43707 (2017).
https://doi.org/10.5488/CMP.20.43707
I.R. Zachek, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych. The influence of uniaxial pressures on thermodynamic properties of the GPI ferroelectric. J. Phys. Stud. 21, 1704 (2017).
https://doi.org/10.30970/jps.21.1704
I.R. Zachek, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych, O.B. Bilenka. Dynamic properties of NH3CH2COOH·H2PO3 ferroelectric. Condens. Matter Phys. 21, 13704: 1 (2018).
https://doi.org/10.5488/CMP.21.13704
R. Tchukvinskyi, R. Cach, Z. Czapla, S. Dacko. Characterization of ferroelectric phase transition in GPI crystal. Phys. Stat. Sol. (a) 165, 309 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-396X(199801)165:1<309::AID-PSSA309>3.0.CO;2-U
A.S. Vdovych, I.R. Zachek, R.R. Levitskii. Influence of longitudinal electric fi eld on thermodynamic properties of
NH3CH2COOH·H2PO3 ferroelectric. Ukr. J. Phys. 63, 350 (2018).
https://doi.org/10.15407/ujpe63.4.350
I.R. Zachek, R.R. Levitskii, A.S. Vdovych. Deformation effects in glycinium phosphite ferroelectric. Condens. Matter Phys. 21, 33702 (2018).
https://doi.org/10.5488/CMP.21.33702
J. Nayeem, T. Kikuta, N. Nakatani, F. Matsui, S.-N. Takeda, K. Hattori, H. Daimon. Ferroelectric phase transition character of glycine phosphite. Ferroelectrics 332, 13 (2006).
https://doi.org/10.1080/00150190500309064
F. Shikanai, J. Hatori, M. Komukae, Z. Czapla, T. Osaka. Heat capacity and thermal expansion of NH3CH2COOH××H2PO3. J. Phys. Soc. Jpn. 73, 1812 (2004).
https://doi.org/10.1143/JPSJ.73.1812
J. Nayeem, H. Wakabayashi, T. Kikuta, T. Yamazaki, N. Nakatani. Ferroelectric properties of deuterated glycine phosphite. Ferroelectrics 269, 153 (2002). https://doi.org/10.1080/713716051
M. Wiesner. Piezoelectric properties of GPI crystals. Phys. Stat. Sol (b) 238, 68 (2003). https://doi.org/10.1002/pssb.200301750
N. Yasuda, A. Kaneda, Z. Czapla, Effects of hydrostatic pressure on the paraelectric-ferroelectric phase transition in deuterated glycinium phosphite crystals. J. Phys.: Condens Matter 9, L447 (1997). https://doi.org/10.1088/0953-8984/9/33/002
Y. Shchur, A. Kityk. Piezoelectric properties of GPI crystals Phys. Status Solidi B 252, 476 (2014). https://doi.org/10.1002/pssb.201451382
A.S. Vdovych, I.R. Zachek, R.R. Levitskii, I.V. Stasyuk. Field-deformational eff ects in GPI ferroelectric materials. Phase Transitions 92, 430 (2019). https://doi.org/10.1080/01411594.2019.1590831
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
