Longitudinal relaxation of ND₄D₂PO₄ type antiferroelectrics. Piezoelectric resonance and sound attenuation

Abstract

Within the framework of the modi ed proton model with taking into account the interaction with the shear strain ε6, a dynamic dielectric response of ND₄D₂PO₄ type antiferroelectrics is considered. Dynamics of the piezoelectric strain is taken into account. Experimentally observed phenomena of crystal clamping by high frequency electric field, piezoelectric resonance and microwave dispersion are described. Ultrasound velocity and attenuation are calculated. Character of behaviour of attenuation in the paraelectric phase and the existence of a cut-off frequency in the frequency dependence of attenuation are predicted. At the proper choice of the parameters, a good quantitative description of experimental data for longitudinal static dielectric, piezoelectric and elastic characteristics and sound velocity for ND₄D₂PO₄ and NH₄H₂PO₄ is obtained in the paraelectric phase.

В рамках модифiкованої протонної моделi з врахуванням взаємодiї зi зсувною деформацiєю ε₆ розглянуто динамiчний дiелектричний вiдгук антисегнетоелектрикiв типу ND₄D₂PO₄. Враховано динамiку п’єзоелектричної деформацiї. Явно описано явища затискання кристалу високочастотним електричним полем, п’єзоелектричного резонансу i НВЧ дисперсiї, що спостерiгаються на експериментi. Розраховано швидкiсть та коефiцiєнт поглинання звуку. Передбачено характер поведiнки коефiцiєнта поглинання в парафазi та наявнiсть обрiзаючої частоти у частотнiй залежностi коефiцiєнта поглинання звуку. При належному виборi мiкропараметрiв в параелектричнiй фазi отримано добрий кiлькiсний опис експериментальних даних для поздовжнiх статичних дiелектричних, п’єзоелектричних i пружних характеристик та швидкостi звуку для ND₄D₂PO₄ i NH₄H₂PO₄.