Теоретические методы выявления нелинейных эффектов при термостимулированной деполяризации в твердых диэлектриках

Abstract

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).