Theoretical investigations of thermodynamic properties of partially deuterated K(H₁₋xDx)₂PO₄ ferroelectrics

Abstract

The research of thermodynamic properties of partially deuterated K(H₁₋xDx)₂PO₄ crystals was performed within the framework of proton ordering model with tunnelling within the four-particle cluster approximation for short-range interaction and within the molecular field approximation for long-range interaction. The KD₂PO₄’s model parameters were derived for the case of acceptable description of the experimental data for crystal thermodynamic characteristics. Based on the introduced procedure of deriving parameters for K(H₁₋xDx)₂PO₄ crystals, the thermodynamic and dielectric properties of these crystals were calculated and the results were compared with the experimental ones. The problem of applying the mean crystal approximation to the analysis of physical characteristics of K(H₁₋xDx)₂PO₄ crystals was discussed.

Проведено дослiдження термодинамiчних властивостей частково дейтерованих сегнетоелектричних кристалiв K(H₁₋xDx)₂PO₄ в рамках протонної моделi з тунелюванням в наближеннi чотиричастинкового кластера по близькодiючiй взаємодiї i в наближеннi молекулярного поля по далекодiючiй взаємодiї. Для кристала KD₂PO₄ визначено модельнi параметри теорiї iз умови належного опису експериментальних даних для його термодинамiчних характеристик. На основi запропонованої процедури визначення модельних параметрiв для частково дейтерованих кристалiв K(H₁₋xDx)₂PO₄ розраховано їх термодинамiчнi характеристики i проведено порiвняння отриманих результатiв з вiдповiдними експериментальними даними. Обговорюється питання про застосовнiсть наближення середнього кристалу до опису фiзичних характеристик частково дейтерованих кристалiв типу K(H₁₋xDx)₂PO₄.