skan0093

180 H. RATAJCZAK

X(a) _y

Rys. 4. Rzut struktury KDP fazy paraclcktrycznej wzdłuż osi Z(c.) kryształu

grupy PO+ są powiązane z sobą poprzez mostki wodorowe, które są ułożone prawie równolegle do osi X i Y kryształu. Charakterystyczną cechą strukturalną fazy ferroelektrycznej jest to, że dwa atomy wodoru jonu H2PO4, które są zlokalizowane odpowiednio przy dwóch atomach tlenu tej grupy, leżą w płaszczyźnie prawie prostopadłej do osi c (patrz rys. 1). W dynamicznym modelu przejścia fazowego przyjmuje się, że zmianie położenia protonu wzdłuż wiązania. O • • • O (np. wzdłuż wiązania zaznaczonego strzałką 1 na rys. 4) towarzyszy zmiana położenia jednego z dwóch pozostałych protonów tej grupy (zaznaczono je strzałkami 2a i 2b na rys. 4), co w konsekwencji doprowadza do zmiany kierunku momentu dipolowego ferroelektrycznej jednostki dipolowej ze stanu uporządkowanego do stanu nieuporządkowanego. Na gruncie powyższej koncepcji można również dyskutować ruch ścian domenowych w kryształach typu KDP [20, 22].

Przez domeny rozumiemy obszary uporządkowanych dipoli wzdłuż ferroelektrycznej osi kryształu o konfiguracji jonu H₂PC>4 typu 1 bądź typu 2. Domeny oddzielone są od siebie warstwą (zwaną ścianą), w której występuje nieuporządkowany rozkład dipoli odpowiadający konfiguracjom typu 3, 4, 5, 6 (rys. 2) [22, 23].

Zmiana polaryzacji dielektrycznej w polu elektrycznym jest związana, dzięki wzajemnym przejściom wszystkich protonów do odpowiednich grup sąsiednich, z przejściem od uporządkowanego rozkładu dipoli typu 1 do typu 2 lub odwrotnie, co w konsekwencji doprowadza do obserwowanej zmiany rozkładu gęstości protonowej wzdłuż wiązania O • O (rys.5) [24].

Rys. 5. Wymuszana przez pole elektryczne zmiana położenia atomów wodoru wzdłuż wiązania 0*-0 fazy ferroelektrycznej kryształu KDP. x — początkowe położenie

atomu wodoru

Teoria dynamicznego przejścia fazowego w krysztale typu KDP znalazła ostatnio potwierdzenie w doświadczeniach przeprowadzonych przez różnych badaczy [25 — 30].

Ratajczak [25—28], na podstawie przeprowadzonej analizy wibracyjnej wyników otrzymanych z pomiarów widm oscylacyjnych (w pod-