“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 353
кристалла) значению квадрата параметра порядка δn η (T)
~ <η 2
>. Это обстоятельство позволяет
извлекать из измерений δn η i величину <η 2
>, в которую дают вклад, как дальний порядок, так и
ближний порядок, обусловленный флуктуациями η. Связь температурных изменений
показателя преломления с <η 2
> приводит к кладу флуктуаций (локального порядка) в δn η i (T) и
выше и ниже температуры фазового перехода. Количественная характеристика ближнего
порядка P sh
(флуктуаций различного типа, локального порядка) определяется как корень
квадратный из среднего значения квадрата флуктуаций поляризации P sh
= <P fl
>
1/2
(среднеквадратичная флуктуация). До настоящего времени величина P sh
= <P fl
2
>
1/2
вычислялась
и анализировалась из рефрактометрических измерений только для частных случаев, когда
отсутствует дальний порядок — спонтанная поляризация P s
=<P>=0 и <P 2
>
1/2
= P sh
. Такая
ситуация реализуется в сегнетоэлектриках выше T c . Целью настоящей работы является развитие метода количественного вычисления величин
P sh
и P s
из спонтанного полярного вклада δn S в температурные изменения главных значений
показателя преломления сегнетоэлектриков. Для малых добавок за счет спонтанного вклада в
главные значения показателя преломления δn i s 𝛿𝑛
𝑠
𝑖
= − (
𝑛
𝑖
3
2
) 𝛿(𝜀
𝑖
−1
)
𝑠
= − ∑
(
𝑛
𝑖
3
2
) 𝑔
𝑖𝑗
∗
3
𝑖=1
𝑃
𝑗
2
(1) В выражение (1) должны входить флуктуации компонент поляризации P f l j . В этом случае
из (1) получаем (учтено, что можно приближенно заменить n i ∼= n)
𝛿𝑛
𝑠
𝑖
= − (
𝑛
𝑖
3
2
) 𝛿(𝜀
𝑖
−1
)
𝑠
= − ∑
(
𝑛
𝑖
3
2
) 𝑔
𝑖𝑗
∗
3
𝑖=1
< 𝑃
𝑗
2
>(2)
В выражении (2) P sj — абсолютные значения компонент спонтанной поляризации,
связанные с дальним порядком P sj = |<P sj >|. P flj — абсолютные значения флуктуационных
компонент спонтанной поляризации, которые связаны только с ближним порядком. При
преобразовании выражения (2), с учетом статистически равновероятного распределения P flj с
противоположным знаком <±2P sj P flj > = 0, обобщенные выражения для спонтанного полярного
клада в главные значения показателя преломления с учетом флуктуаций поляризации
принимают вид
𝛿𝑛
𝑖
𝑠
= − ∑
(
𝑛
3
2
)
3
𝑗=1
𝑔
𝑖𝑗
∗
(< 𝑃
𝑠𝑗
2
> +< 𝑃
𝑓𝑙 𝑗
2
>)(3) В выражении (3) в каждом конкретном случае необходимо учитывать возможные
реализуемые направления спонтанной поляризации и соответственно ее флуктуаций,
определяемые симметрией кристалла. Обозначим это выделенное направление в
монодоменном кристалле как ось 3. Далее будем использовать обозначения: P shj = <P flj 2
>
1/2
, P s
= |<P s3
>| и учтем, что в этих обозначениях P s
2
= <P s3
2
>. В этом случае из (3) получаем
𝛿𝑛
3
𝑠
= −
𝑛
3
2
[𝑔
33
∗
(𝑃
𝑠
2
+ 𝑃
𝑠ℎ3
2
) + 𝑔
31
∗
𝑃
𝑠ℎ1
2
+ 𝑔
32
∗
𝑃
𝑠ℎ2
2
](4a) 𝛿𝑛
1
𝑠
= −
𝑛
3
2
[𝑔
13
∗
(𝑃
𝑠
2
+ 𝑃
𝑠ℎ3
2
) + 𝑔
11
∗
𝑃
𝑠ℎ1
2
+ 𝑔
12
∗
𝑃
𝑠ℎ2
2
](4b) 𝛿𝑛
3
𝑠
= −
𝑛
3
2
[𝑔
23
∗
(𝑃
𝑠
2
+ 𝑃
𝑠ℎ3
2
) + 𝑔
21
∗
𝑃
𝑠ℎ1
2
+ 𝑔
22
∗
𝑃
𝑠ℎ2
2
](4c) Флуктуации в сегнетофазе C 4v (4mm) в монодоменном кристалле со спонтанной
поляризацией вдоль оси 3 должны быть изотропны.Выше Tc следует ожидать изотропные
флуктуации вдоль всех трех осей типа [100].
𝛿𝑛
1
𝑠
= 𝛿𝑛
2
𝑠
= 𝛿𝑛
2
𝑠
= −
𝑛
3
𝑛
(𝑔
11
+ 2𝑔
12
)𝑃
𝑠ℎ
2
(5) Выражения (4) являются системой из трех уравнений с четырьмя неизвестными.
Измерения температурных изменений трех главных значений показателя преломления в
монодоменном кристалле δn i (T), после вычитания регулярного вклада δn i 0
(T) (не связанного с
поляризацией) и выделения δn i s (T), позволяют на основе системы (4) определить величину и
температурную зависимость P sh
выше и ниже температуры Кюри, если из независимых