Theoretical Methods of Nonlinear Effects Detection under Thermally Stimulated Depolarization in Solid Dielectrics

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Field (physics)
crystals with hydrogen bonds (CHB)
статическая диэлектрическая проницаемость (СДП)
02 engineering and technology
кристаллы с водородными связями (КВС)
010402 general chemistry
01 natural sciences
thermally stimulated currents of depolarization (TSDP)
комплексная диэлектрическая проницаемость (КДП)
Rectangular potential barrier
static dielectric permittivity (SDP)
hydrogen bonded crystals (HBC)
complex dielectric permeability (CDP)
Perturbation theory
complex dielectric permittivity (CDP)
Physics
Relaxation oscillator
Charge density
021001 nanoscience & nanotechnology
Polarization (waves)
0104 chemical sciences
Amplitude
Relaxation (physics)
Atomic physics
0210 nano-technology
термостимулированный ток деполяризации
Zdroj: Izvestiya of Altai State University; No 4(108) (2019): Izvestiya of Altai State University; 36-42
Известия Алтайского государственного университета; № 4(108) (2019): Известия Алтайского государственного университета; 36-42
ISSN: 1561-9443
1561-9451
Popis: This paper investigates the mechanisms of proton-relaxation polarization and thermally stimulated currents of depolarization (TCDP) in hydrogen bonded crystals (HBC) using methods of quasi-classical kinetic theory. Established generalized expressions for the complex dielectric permittivity (CDP) and polarization incorporates the main frequency of varying polarization field in the infinite approximation of perturbation theory with respect to a small parameter. It is revealed that that the effects of interaction among the relaxation modes of volume charge density starting from the main frequency of the field have already caused abnormally high polarizing nonlinearities in the range of strong fields (10-1000 MV/m) and ultra-high temperatures (550-1500 K). Generalized along the field expressions are established for kinetic equation coefficients. These expressions allow revealing reveal the influence of the field parameters (amplitude and frequency of the EMF) on the microscopic acts of transfer of physical relaxation oscillators (protons) through the potential barrier. The expression for the density of thermally stimulated currents of depolarization in HBC carried out in the wide range of fields (100-1000 MV/m) and temperatures (1-1500 K) is formulated on the basis of the general kinetic equation solution (for the model of a double symmetric potential well with a parabolic barrier). A numerical computation scheme for characteristic parameters oscillators is developed using the minimization comparison function method (MCF-method).
Методами квазиклассической кинетической теории исследуется механизм протонно-релаксационной поляризации и термостимулированной деполяризации в кристаллах с водородными связями (КВС). Построены обобщенные выражения для комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) и поляризации, выполняющиеся на основной частоте переменного поляризующего поля в бесконечном приближении теории возмущений по малому параметру. Установлено, что эффекты взаимодействия релаксационных мод объемной плотности заряда уже на основной частоте поля обусловливают аномально высокие поляризационные нелинейности, проявляющиеся в области сильных полей (10-1000 МВ/м) и сверхвысоких температур (550-1500 К). Построены обобщенные нелинейные по полю выражения для коэффициентов кинетического уравнения, позволяющие выявить влияние параметров поля (амплитуда и частота ЭДС) на микроскопические акты перебросов физических релаксаторов (протонов) через потенциальный барьер. Из решения общего квазиклассического кинетического уравнения (для модели двойной симметричной потенциальной ямы с барьером параболической формы) построено выражение для плотности тока термостимулированной деполяризации в КВС, выполняющееся в широком диапазоне полей (100-1000 МВ/м) и температур (1-1500 К). Предложена схема численного расчета характеристических параметров релаксаторов методом минимизации функции сравнения (МФС-методом).
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: