Исследование изменений структуры кристаллов BaTiO3 при воздействии рентгеновского излучения

Аннотация

При анализе атомной структуры моно- и поликристаллических веществ рентгенодифракционными методами используют дифрактометры, источник излучения которых — отпаянные рентгеновские трубки (максимальная потребляемая мощность — 1 – 3 кВт). Спектр излучения трубки определяется материалом анода (обычно это спектрально чистые металлы Cr, Ni, Fe, Cu, Mo, Ag). При этом длины волн характеристического излучения — 0,56 – 2,29 Е. В работе представлены результаты исследования влияния мощности рентгеновского излучения на структуру кристаллов титаната бария. Сравнение дифракционных спектров пластинчатого полидоменного сегнетоэлектрического монокристалла и нанопорошка BaTiO₃ (CuKα-излучение) показало, что при увеличении мощности рентгеновского пучка со 100 (5 мА, 20 кВ) до 800 Вт (20 мА, 40 кВ) структура спектров существенно меняется. Так, в случае монокристалла BaTiO₃ фиксировали перестройку доменной структуры, а следовательно, и изменение диэлектрических характеристик материала. Перестройка сопровождалась образованием между доменами непрерывных переходных зон, содержащих кубическую фазу. Для нанопорошка BaTiO₃ наблюдали изменение структуры в направлении оси спонтанной поляризации c и неизменность структуры — в плоскости a – c. Полученные результаты могут быть использованы при контроле физических свойств сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков, в частности, мемристорных характеристик эпитаксиальных пленок на основе YBa₂Cu₃O_7-δ за счет изменения их двойниковой структуры при рентгеновском облучении.