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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/61520| Tipo: | Tese |
| Título : | Estudos de efeitos lineares e não lineares e transição de fase no KDP induzidas por pressão uniaxial, campo elétrico e temperatura |
| Autor : | Moreira, Sanclayton Geraldo Carneiro |
| Tutor: | Melo, Francisco Erivan de Abreu |
| Palabras clave : | Raman, Espectroscopia de;Simetria (Física) |
| Fecha de publicación : | 1993 |
| Citación : | MOREIRA, Sanclayton Geraldo Carneiro. Estudos de efeitos lineares e não lineares e transição de fase no KDP induzidas por pressão uniaxial, campo elétrico e temperatura. 1993. 179 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1993. |
| Resumen en portugués brasileño: | Os espectros Raman do KH2PO4(KDP) foram estudados em função da pressão uniaxial em várias temperaturas em torno da temperatura de transição ferroelétrica. Observamos grandes mudanças qualitativas nos espectros Raman com a pressão, com a força aplicada na direção [110] da estrutura tetragonal e na direção [100] da estrutura ortorrômbica. Estas mudanças foram interpretadas como transições de fase devido a variações nos sítios de simetria dos íons. Estudamos também a reversibilidade destas transições. Em baixas temperaturas, o KDP exibe uma transição de fase induzida por um campo elétrico estático aplicado na direção [001] da estrutura monoclinica do KDP. Esta transição de fase foi estudada por espalhamento Raman. Nesta transição de fase, a simetria do cristal aumenta e muda da estrutura monoclínica para uma estrutura ortorrômbica quando o cristal é submetido a campos elétricos estáticos. Comparamos esta transição de fase com a transição previamente observada com o cristal submetido a pressões uniaxiais. Para temperaturas em torno de 110K, a estrutura tetragonal do KDP pode ser obtida quando aplicamos um campo elétrico estático reverso no cristal exibindo a nova fase ortorrômbica. Medidas de constante dielétrica foram realizadas no KDP em função da pressão uniaxial e temperatura. A transição de fase ferroelétrica foi estudada em função da temperatua em várias pressões mantidas fixas com a força aplicada nas direções [001], [100] e [110] da estrutura tetragonal do KDP. Com a força aplicada nas direções [001] e [100], determinamos a variação da temperatura de Curie com a pressão. Nas medidas de constante dielétrica em função da temperatura para várias pressões fixas, com a força aplicada na direção [110] da estrutura tetragonal, observamos uma transição de fase predita pela teoria do potencial de deformação e teoria de grupos. Nossa medidas confirmaram os resultados de medidas Raman. Discutimos também as medidas de constante dielétrica em função do campo elétrico nas temperaturas de 119K e 77K. Estudamos as transições de fase ferroelétrica do KDP e Sal de Rochelle pela técnica de ressonância piezoelétrica. Os resultados mostraram que estes materiais exibem um comportamento dinâmico diferente. Grandes não linearidades foram observadas no KDP em função da temperatura, freqüência e amplitude do campo elétrico aplicado. As não linearidades de geração de harmônicos e subharmônicos são explicadas por um modelo fenomenológico microscópico de modos acústicos "soft" e ressonantes piezoelétricos acoplados. |
| Abstract: | Raman spectra of KH2PO4KDP under uniaxial pressure are studied at various temperatures around the transition point from the paraelectric to the ferroelectric phases. For stress along the [110] direction in the parelectric phase and along the [100] direction in the ferroelectric phase, large qualitative modifications are observed in the Raman spectra. These modifications are interpreted as phase transitions due to changes in the symmetry sites of the ions, induced by the uniaxial stress. The reversibility of the processes leading to these transitions is studied. At low temperatures, KDP undergoes a phase transition induced by an applied static electric field. This phase transition was studied by light scattering. It was found an increase in the symmetry of the crystal with the applied field, going from a monoclinic to an orthorhombic structure. A comparison is made with a transition already reported induced by uniaxial stress. The reversibility of the transition is discussed. When the crystal is in the orthorombic (electri-field induced) phase, it remains in this phase when the field is removed at constant temperature. If now the field is reversed the Raman spectra obtained is identical to that of the high temperature paraelectric phase (D2d) . This phase persists even if the field is removed or the temperature is lowered to as much as 20K. Measurements of the dielectric constant were performed on KDP as a function of the uniaxial pressure and temperature. The ferroelectric phase transition was studied as a function of temperature at various fixed pressures with forces applied along the [001], [100] and [110] directions of the tetragonal structure of KDP. With the force along the [001] and [100] directions we could determine the variation of the phase transition temperature Tc with the pressure. From the measurements of dielectric constant as a function of temperature for various fixed pressures with the force along the [110] direction of the tetragonal structure, we observed the structural phase transitions predicted by the deformation potential theory. Our measurements confirmed the results from Raman scattering that we had previously obtained. The measurements of dielectric constant as a function of static electric field are discussed. Ferroelectric phase transitions of KDP and Rochelle Salt are studied by piezoelectric resonance. The results show that the phase transitions in both materials obey different dynamics. Large nonlinearities were observed in KDP as a function of temperature, frequency and amplitude of the electric field. Nonlinearities of harmonics and sub harmonics generation are explained by meaans of a phenomenological model involving an acoustic soft mode and piezoelectric resonances. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61520 |
| Aparece en las colecciones: | DFI - Teses defendidas na UFC |
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