Аномальное изменение материальных модулей тонких пленок титаната бария

Предложен один из способов определения модулей тонких сегнетоэлектрических пленок, находящихся в условиях вынужденной деформации, обусловленной несоответствием размеров кристаллических решеток материалов пленки и подложки, а также различием коэффициентов их теплового расширения. С использованием термодинамического потенциала Ландау восьмой степени исследованы модели монокристаллических пленок титаната бария. Показано, что в рассматриваемом диапазоне значений вынужденной деформации пленки титаната бария существует три основных состояния: тетрагональная фаза ($c$-фаза) симметрии 4mm со спонтанной поляризацией, направленной по нормали к плоскости пленки; ромбическая фаза ($aa$-фаза) симметрии 2mm с поляризацией, ориентированной вдоль диагонали в плоскости пленки; моноклинная фаза ($r$-фаза) симметрии $C_\mathrm{m}$ с промежуточным направлением поляризации. Все фазы разделены линиями переходов второго рода. Построены зависимости упругих, электрических и пьезоэлектрических модулей от величины вынужденной деформации. Показано, что на границах фаз имеет место аномальное изменение констант сегнетоэлектрической пленки, в области существования $r$-фазы некоторые модули достигают экстремального значения.