Квашнин Г.М., Сорокин Б.П., Бурков С.И. «Анализ распространения свч волн лэмба в пьезоэлектрической слоистой структуре на основе алмаза» Авиакосмическое приборостроение, 25, № 3, с. 595-602 (2022)

Выполнено 1D и 2D моделирование возбуждения и распространения волн Лэмба в пьезоэлектрических слоистых структурах “Al/AlN/(100) алмаз” и “Al-ВШП/AlN/(100) алмаз” (с конфигурацией ПАВ-резонатора) соответственно. Рассчитано распределение упругих смещений в волнах Лэмба различных порядков, идентифицированы типы мод и исследованы дисперсионные зависимости фазовых скоростей, включая возбуждение на сверхвысоких частотах. Значения фазовых скоростей, вычисленные из 1D и 2D моделей, находятся в хорошем соответствии с найденными из эксперимента. Показано, что выше частоты синхронизма ВШП в этих структурах возникают резонансы, связанные с возбуждением волн Лэмба в подложке. Добротность этих резонансов гораздо выше, чем у резонансов на поверхностных акустических волнах, что подтверждено экспериментальными данными. Рассчитанные из 2D модели амплитудно-частотные характеристики и частотные зависимости добротности находятся в хорошем соответствии с экспериментом.

Кулак Г.В., Кулаков С.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Трехкратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 88, № 3, с. 493-498 (2021)

Исследована неколлинеарная трехкратная акустооптическая дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных кристаллах. Получено выражение для комплексной векторной амплитуды дифрагированной волны в векторно-матричной форме в условиях точного брэгговского синхронизма. Установлено, что при распространении бесселева светового пучка под малым углом к оптической оси кристалла дифрагированные световые пучки испытывают трехкратную брэгговскую дифракцию с различной эффективностью. При точном выполнении условий брэгговского синхронизма возможен случай дифракции, когда дифрагированные световые пучки имеют одинаковую интенсивность; в отсутствие брэгговского синхронизма такой особенности дифракции не наблюдается. При больших частотных отстройках брэгговского синхронизма интенсивность света в третьем дифракционном порядке значительно снижается, вплоть до нулевого значения.

Дмитриков В., Шушпанов Д. «Эквивалентная схема замещения диэлектрика в широком диапазоне частот (0 Гц – 500 МГц)» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 3, с. 43-57 (2022)

По измеренным частотным характеристикам сопротивлений реальных диэлектриков была построена эквивалентная схема замещения диэлектрика, работающая в широком диапазоне частот (0 Гц – 500 МГц). Данная схема замещения была построена с учетом физических процессов, протекающих в диэлектрике. В работе была сделана попытка объяснить почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления диэлектрика имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения диэлектрика (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления диэлектрика недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления диэлектрика, что во многих работах по синтезу схемы замещения диэлектрика игнорируется.

Грачев А.А., Mruczkiewicz M., Бегинин Е.Н., Садовников А.В. «Влияние упругих деформаций на спектр дипольных спиновых волн в латеральной системе магнонных кристаллов с пьезоэлектрическим слоем» Физика твердого тела, 64, № 9, с. 1345-1350 (2022)

С помощью численного моделирования выявлены закономерности управления спектром дипольных спиновых волн в латеральных гетероструктурах, образованных из двух магнонных кристаллов с пьезоэлектрическим слоем, размещенным на одном из них. Показано управление электрическим полем пространственных и передаточных характеристик дипольных спиновых волн в латеральных гетероструктурах. На основе метода конечных элементов проведена оценка влияния распределенных упругих деформаций на величины внутренних магнитных полей в магнонных кристаллах. На основе результатов численного моделирования дана физическая интерпретация явления трансформации спектра собственных мод связанных магнонных кристаллов. Ключевые слова: спиновые волны, магноника, стрейнтроника, латеральные структуры.

Зубков С.В., Паринов И.А., Назаренко А.В., Куприна Ю.А. «Кристаллическая структура, микроструктура, пьезоэлектрические и диэлектрические свойства высокотемпературной пьезокерамики Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1475-1482 (2022)

Методом высокотемпературной твердотельной реакции синтезирован новый ряд перовскитоподобных оксидов Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2). Рентгеноструктурное исследование показало, что соединения однофазны и имеют структуру семейства фаз Ауривиллиуса с параметрами, близкими к орторомбической элементарной ячейке, соответствующей пространственной группе A2₁am. Измерены зависимости относительной диэлектрической проницаемости ε/ε₀ и тангенса угла потерь tgsigma от температуры на разных частотах. Для синтезированных соединений измерен пьезомодуль d33. Получена микростуктура Bi_3-xNd_xTi_1.5W_0.5O₉ (x=0, 0.1, 0.2). Изучение микроструктуры показывает, что кристаллиты имеют форму, характерную для семейства фаз Ауривиллиуса. Ключевые слова: фазы Ауривиллиуса, перовскитоподобные оксиды, энергия активации, температура Кюри.

Киселев Д.А., Старухина С.С., Ильина Т.С., Кухарская Н.Ф., Нарышкина В.Г., Сивов А.А., Чучева Г.В. «Влияние легирующей примеси на пьезоэлектрические и диэлектрические свойства тонких пленок Bi_3.25La_0.75Ti_3-xA_xO₁₂ (A – Мn, Zr, Nb)» Физика твердого тела, 64, № 10, с. 1483-1488 (2022)

Показано, что в пленках на основе лантанзамещенного титаната висмута (BLT) в зависимости от материала легирующей примеси происходят изменения микроструктуры, диэлектрических и пьезоэлектрических свойств, что приводит к изменениям коэрцитивного напряжения, внутреннего поля смещения и коэффициента управления. Ключевые слова: lead-free сегнетоэлектрические пленки, титанат висмута, электрофизические свойства, вольт-фарадные характеристики, силовая микроскопия пьезоэлектрического отклика.

Ибрагимов Э.С., Куликов А.Г., Марченков Н.В., Писаревский Ю.В., Благов А.Е., Ковальчук М.В. «Исследование пьезоэлектрических свойств кристаллов бифталата рубидия методом времяразрешающей трехкристальной рентгеновской дифрактометрии» Физика твердого тела, 64, № 11, с. 1760-1765 (2022)

С использованием метода времяразрешающей рентгеновской дифрактометрии в трехкристальной схеме измерена деформация решетки кристалла бифталата рубидия (С₈H₅RbO₄) во внешнем электрическом поле. При воздействии внешнего импульсного электрического поля вдоль полярной оси [001] независимо по трем рефлексам 400, 070 и 004 определены пьезоэлектрические модули d31,d32 и d33, значения которых составили соответственно –32.8±0.6, 12.8±0.3 и 21.8±1.2 pC/N. Обнаружено хорошее соответствие полученных в данной работе величин пьезоэлектрических модулей значениям, полученным ранее квазистатическим методом. Ключевые слова: пьезоэлектрический эффект, времяразрешающая рентгеновская дифрактометрия, трехкристальная схема дифракции, кристаллы бифталатов, внешнее электрическое поле.

Алоян Г.А., Коваленко Н.В., Грищенко И.В., Коняшкин А.В., Рябушкин О.А. «Акусто-резонансная спектроскопия пьезоэлектрических кристаллов при неоднородном разогреве» Акустический журнал, 68, № 5, с. 479-487 (2022)

Представлены экспериментальные результаты исследования эквивалентной температуры кристаллов кварца при наличии контролируемого линейного градиента термодинамической температуры. В условиях неоднородного разогрева эквивалентная температура кристаллов определялась по измерению частот собственных мод акустических резонансов на основании предварительной калибровки резонансных частот при однородном разогреве. Показано, что эквивалентная температура, определяемая таким образом, характеризует усредненную термодинамическую температуру кристалла. Проведено математическое моделирование неоднородного разогрева кристалла, в том числе лазерным излучением. Ключевые слова: пьезоэлектрический резонанс, эквивалентная температура, акустические моды, градиент температуры, кристалл кварца.

Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Сергеев В.А. «О методе акустоэлектрического преобразования на основе электрокинетических явлений» Акустический журнал, 68, № 5, с. 571-578 (2022)

Предложена математическая модель функционирования акустоэлектрического преобразователя, основанного на использовании электрокинетического явления – потенциала течения. Теоретически показано, что потенциал течения растет пропорционально величине напряженности постоянного электрического поля накачки. Это утверждение экспериментально подтверждено. Показано, что описываемый преобразователь обладает переменной чувствительностью. Экспериментально выявлено наличие насыщения в этом процессе, обусловленное физикой процесса – его нелинейностью, а также возникновением режима турбулентного движения жидкости в теле преобразователя. Теория акустоэлектрического преобразователя, основанная на электрокинетическом явлении потенциал течения, идентична теории электроакустического преобразования, основанной на обратном потенциалу течения электрокинетическом явлении электроосмоса. Измеренная чувствительность преобразователя превосходит чувствительность аналогов. Полученные в работе результаты могут быть использованы в теории и практике конструирования обратимых электроакустических и акустоэлектрических преобразователей. Ключевые слова: акустоэлектрическое преобразование, электрокинетические явления, потенциал течения, гидродинамика потенциала течения, нелинейный режим течения жидкости, накачка энергии, чувствительность электрокинетического микрофона.

Комаров В.А. «Магнитоупругое электромагнитно-акустическое преобразование. Часть 8» Контроль. Диагностика, 25, № 9, с. 24-34 (2022)

Рассмотрена генерация нулевых мод волн Лэмба в магнитоупругой проводящей пластине толщиной 2d при ограничении qt·d<1 с помощью модели излучателя в виде разнесенных между собой проводников с переменными токами противоположных фаз. Показано, что волны Лэмба в отличие от объемных волн формируются при интерференции падающей под углом φ и отраженной волн при условии sinφ>1 [так в статье – ВШ]. Получены выражения для проекций смещений симметричной и антисимметричной мод при эффекте Джоуля и приводятся выражения для проекций смещений при эффекте Видемана. Демонстрируются графики, показывающие, что наибольшая эффективность генерации проявляется в первом варианте при повышенной электропроводности пластин, а во втором варианте – при малых значениях электропроводности образцов.

Иванов М.С., Буряков А.М., Силибин М.В. «Исследование локальных пьезо- и сегнетоэлектрических свойств в одноионном молекулярном комплексе Zn/Dy» Письма в Журнал технической физики, 48, № 20, с. 22-26 (2022)

Методами локальной атомно-силовой микроскопии в пьезоотклике и импульсной спектроскопии исследованы пьезо- и сегнетоэлектрические свойства в одноионном молекулярном комплексе Zn/Dy. Показано, что выбранная стратегия синтеза интегрированных магнитоэлектрических молекулярных систем позволяет выращивать молекулярные монокристаллы в полярной группе. Продемонстрирована возможность переключения собственной доменной структуры при приложении напряжения смещения +15 V, а также возможность изменения наведенной доменной структуры (переполяризации) при приложении напряжения смещения –20 V. Вычислен эффективный локальный пьезоэлектрический коэффициент d33, который достигает порядка 14 pm/V при приложении напряжения смещения 50 V. Ключевые слова: интегрированные магнитоэлектрические молекулярные системы, одноионный молекулярный хиральный комплекс, Zn/Dy, атомно-силовая микроскопия пьезоотклика.

Смирнов А.В., Холодкова А.А., Шишковский И.В. «Исследование подходов к получению пьезокерамики BaTiO₃: влияние метода формования и размера частиц порошка» Письма в Журнал технической физики, 48, № 21, с. 10-13 (2022)

первые показана возможность получения образцов пьезокерамики BaTiO₃ с величинами пьезомодуля d₃₃ в диапазоне 240–270 pC/N из коммерчески доступного порошка методами вибрационного прессования и полусухого прессования без применения затратных методов допирования и/или легирования исходного порошка и текстурирования пьезокерамики. Метод вибрационного прессования с давлением 10 MPa позволяет получать структуру и свойства образцов, схожие с получаемыми методом полусухого прессования с давлением 100 MPa. Ключевые слова: бессвинцовая пьезокерамика, титанат бария, пьезоэлектрические свойства, вибрационное прессование, прессование.