vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 361 Научная статья Original article Статьи Article К построению феноменологической теории тонких сегнетоэлектрических пленок Formulation of the phenomenological theory of thin ferroelectric films Широков В.Б. Широков Владимир Борисович Shirokov Vladimir B. shirokov-vb@rambler.ru

д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник Южного научного центра РАН

 Калинчук В.В. Калинчук Валерий Владимирович Kalinchuk Valeriy V. kalin@ssc-ras.ru

д-р физ.-мат. наук, заведующий комплексным отделом механики, химии, физики и нанотехнологий Южного научного центра РАН

 Юзюк Ю.И. Юзюк Юрий Иванович Yuzyuk Yuriy I. yuzyuk@sfedu.ru

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Южного федерального университета

 Леманов В.В. Леманов Владислав Всеволодович Lemanov Vladislav V. lemanov@rambler.ru

д-р физ.-мат. наук, заведующий отделом Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН

 Белянкова Т.И. Белянкова Татьяна Ивановна Belyankova Tatyana I. tbelen@math.sfedu.ru

канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник Южного научного центра РАН

 Южный научный центр РАН, Ростов-на-ДонуSouthern Scientific Center, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don Южный федеральный университет, Ростов-на-ДонуSouthern Federal University, Rostov-on-Don Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-ПетербургIoffe Institute, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg 27 12 2010 4 68 74 14 12 2010 17 12 2010 27 12 2010 Copyright (c) 2010 Широков В.Б., Калинчук В.В., Юзюк Ю.И., Леманов В.В., Белянкова Т.И. 2010 Широков В.Б., Калинчук В.В., Юзюк Ю.И., Леманов В.В., Белянкова Т.И. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The paper offers some aspects of the formulation of the phenomenological theory of thin ferroelectric films with properties different from those of bulk samples. Study is based on the expansion of the thermodynamic potential in the vicinity of the initial state including observance of the highest degrees of an electric field. As an example the phase diagram for solid solution of BST is considered.

Обсуждаются некоторые вопросы построения феноменологической теории тонких сегнетоэлектрических пленок, свойства которых отличаются от свойств объемных образцов. Исследование проводится на основе разложения термодинамического потенциала в окрестности начального состояния с учетом высших степеней электрического поля. В качестве примера рассмотрена фазовая диаграмма сегнетоэлектрического твердого раствора титаната бария-стронция (BST)

 сегнетоэлектрики тонкие пленки фазовая диаграмма диэлектрические свойства ferroelectric thin film phase diagram dielectric response Pertsev N.A., Zembiglotov A.G., Tagantsev A.K. Effect of Mechanical Boundary Conditions on Phase Diagrams of Epitaxial Ferroelectric Thin Films // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 80. P. 1988-1991. Pertsev N.A., Zembiglotov A.G., Tagantsev A.K. Equilibrium states and phase transitions in epitaxial ferroelectric thin films // Ferroelectrics. 1999. Vol. 223. P. 79-90. Pertsev N.A., Tagantsev A.K., Setter N. Phase transitions and strain-induced ferroelectricity in SrTiO3 epitaxial thin films // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61. P. 825-829; Erratum: Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65. P. 219901-219901. Ban Z.-G., Alpay S.P. Phase diagrams and dielectric response of epitaxial barium strontium titanate films: A theoretical analysis // J. of App. Phys. 2002. Vol. 91. P. 9288-9296. Shirokov V.B., Yuzyuk Yu.I., Dkhil B., Lemanov V.V. Phenomenological theory of phase transitions in epitaxial BaxSr1-xTiO3 thin films // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 79. P. 144118-1-144118-8. Li Y.L., Choudhury S., Haeni J.H., Biegalski M.D., Vasudevarao A., Sharan A., Ma H.Z., Levy J., Gopalan V., Trolier-McKinstry S., Schlom D.G., Jia Q.X., Chen L. Q. Phase transitions and domain structures in strained pseudocubic (100) SrTiO3 thin films // Physical Review B. 2006. Vol. 73. Iss. 18. P.184112-1-184112-13.