What can we learn about ferroelectrics using methods of nonlinear dynamics?

Abstract

The nonlinear series resonance circuit with ferroelectric capacitor has been extensively investigated. If the ferroelectric within the capacitor is in its polar phase many of the features well known from model systems of nonlinear dynamics may be observed. These characteristics are the shift of resonance frequency with increasing driving voltage, bifurcations and chaotic behaviour. Considerations of the system on the basis of simple Landautheory suggest to describe the resonance circuit by means of a Duffingequation. Because of the switching process during the nonlinear vibrations the real situation is more complicated as can be shown by nonlinear time series analysis [1].

Об’єктом дослідження у даній роботі є нелінійний послідовний резонансний контур з сегнетоелекричним конденсатором. Якщо сегнетоелектрик у конденсаторі знаходиться у полярному стані, спостерігаються властивості, відомі для модельних систем у нелінійній динаміці. Це, зокрема, зсув резонансної частоти зі збільшенням прикладеної напруги, біфуркації та хаотична поведінка. Розгляд системи в рамках простої теорії Ландау веде до опису резонансного контура за допомогою рівняння Дуффінга. Насправді ж, як показано з допомогою аналізу нелінійних часових послідовностей [1], процеси перемикання підчас нелінійних коливань значно ускладнюють ситуацію.