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Chemische Prozesse und Phasenübergänge Poster: Mi., 14:00–16:30 M-P176
Schaltverhalten modulierter Ferroelektrika
J. Leist 1 , H. Gibhardt 1 , K. Hradil 1 , H. Schneider 1 , G. Eckold 1
1 Institut für Physikalische Chemie, Universität Göttingen
Der Einfluss eines elektrischen Feldes auf die ferroelektrische lock-in Umwandlung in
K2SeO4 bei Tc=93 K wurde mit elastischer und inelastischer Neutronenstreuung am
Dreiachsenspektrometer PUMA, sowie mit γ-Diffratometrie untersucht. Ähnlich wie
bei anderen Verbindungen des Typs A2BX4 wurde bei Anwendung genügend hoher
elektrischer Felder eine intermediäre Phase beobachtet, die durch ein diffuses Satellitenspektrum
charakterisiert ist und dementsprechend weder eine wohldefinierte Modulation
noch ein geordnetes Solitonengitter aufweist.
Mit Hilfe stroboskopischer Methoden konnte die Kinetik der Phasenumwandlung auf
einer Millisekunden-Zeitskala beobachtet werden. Dabei wurden die Veränderungen
der Satelliten erster und dritter Ordnung während eines gepulsten Feldes mit der Amplitude
8 kV/cm und Frequenzen bis zu 200 Hz detektiert. Die Abbildung zeigt den
zeitlichen Verlauf des inkommensurablen Volumenanteils bei verschiedenen Temperaturen.
Die Zeitkonstanten der Umwandlung liegen zwischen 0.2 und 1.2 ms und sind
damit etwa eine Größenordnung kleiner als im isostrukturellen Rb2ZnCl4 [1].
Darüber hinaus ist es gelungen, das Phason als Elementaranregung der inkommensurablen
Phase bis nahe Tc zu verfolgen. Interessanterweise wird seine Dispersion vom
äußeren elektrischen Feld nahezu nicht beeinflusst. Die obere Grenze für ein mögliches
Phason-Gap zu 0.2 THz abgeschätzt werden.
[1] G. Eckold, M. Hagen, U. Steinberger, Phase Transitions 67 (1998) 219.
Abb. 1: Zeitabhängigkeit des
incommensurablen Volumenanteils
bei ν = 100 Hz.