Спонтанная поляризация нестехиометричных кристаллов LiIO3 в области низких температур

Анотація

Приведены результаты измерений суммарного заряда Q(T) = SΔP_s(Т) в нестехиометрических образцах LiIO₃ z-среза в интервале температур 4,2–300 К. Приведенная информация была дополнена данными термостимулированной деполяризации, индуцированной внешним электрическим полем разной величины и полярности. При Т свыше 130 К обнаружены аномалии зависимости ΔP_s (Т,U), обусловленные, как правило, отклонением состава кристалла от стехиометрии. Возможная природа нестехиометрии была уточнена по данным магнитных измерений, позволивших обнаружить межузельный литий ниже 100 К, а также два парамагнитных ассоциата при 25 и 50 К неизвестной природы. Повышение температуры приводит к ионизации межузельного лития с образованием ионов Li+ и ассоциатов (V_O⁺2e)^-, (V_O⁺⁺V_Li^-)⁺, ответственных за ионную проводимость. В режиме измерения заряда при Т > 140 К не исключена возможность образования ассоциатов другого типа (V_Li^-, Li⁺) обладающих дипольным моментом и ориентируемых в направлении, обратном к ΔP_s. Показано, что в ограниченном интервале температур от 18 до 35 К зависимость ΔP_s от температуры ~ Т⁴ соответствует теории М. Борна. Обнаружены значительные флуктуации пирокоэффициента, связанные, на первый взгляд, с разупорядочением кристаллической структуры нестехиометричного образца, приводящим к распределению времен релаксации элементов дефектной подсистемы.