Экспериментальное и теоретическое исследование эффектов самоорганизации при формировании квазирегулярных микро- и нанодоменных структур в сегнетоэлектриках

В настоящее время чрезвычайно актуально изучение физики фазовых превращений в сильнонеравновесных системах. Эта проблема вызывает особый интерес в связи с исследованием процесса самоорганизованного образования наноразмерных объектов («самосборки»), который является одним из наиболее важных направлений нанотехнологий. Решение этой проблемы имеет важное фундаментальное значение, поскольку изучение нелинейной динамики сильнонеравновесных сред открывает возможности для выявления законов эволюции разнообразных систем. При переключении поляризации вероятность зародышеобразования определяется локальной величиной суммарного электрического поля, являющегося движущей силой процесса. Эволюция доменной структуры в сегнетоэлектрических монокристаллах представляет собой исключительно удобный модельный процесс для исследования динамики распада сильнонеравновесных систем.
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы физики неравновесных состояний, связанной с описанием процессов спонтанного формирования упорядоченных микро- и наноструктур при однородном воздействии.
Для решения поставленной проблемы будет проведено теоретическое и экспериментальное изучение эволюции сегнетоэлектрических микро- и нанодоменов при переключении поляризации в условиях неполного экранирования в монокристаллических пластинах модельных одноосных сегнетоэлектриков.
Поставленная задача представляет собой первое в мировой практике систематическое экспериментальное и теоретическое исследование процессов самоорганизации при формировании микро и нанодоменных структур в ряде модельных сегнетоэлектрических кристаллов с использованием комплекса взаимодополняющих методов микроскопии для визуализации доменов с высоким пространственным разрешением. Исключительную роль играет возможность контролируемого изменения в широких пределах характерного времени релаксации системы (постоянной времени экранирования деполяризующих полей при переключении поляризации). Будет проводиться оригинальное компьютерное моделирование эволюции микро и нанодоменных структур как следствие процессов зародышеобразования различной размерности в пространственно неоднородных электрических полях с учетом конкуренции различных механизмов экранирования.