Основною метою цього наукового напрямку досліджень є системне вивчення ролі різноманітних керуючих параметрів у формуванні сегнетоелектричних доменних структур в умовах, коли завдяки швидкому охолодженню кристалічний зразок опиняється у сильно нерівноважному стані та стає особливо чутливим до надто малих зовнішніх дій. Встановлення фізичних закономірностей впливу зовнішніх термічних, механічних та електричних дій на кінетику релаксації сегнетоелектриків дозволить оптимізувати процеси отримання прецизійних високоякісних доменних структур з метою покращення нелінійнооптичних, електрооптичних та акустичних характеристик сегнетоелектричних зразків.
При швидкому охолодженні зразка з високотемпературної області (параелектрична фаза) в низькотемпературну (сегнетоелектрична фаза) кристалічний зразок опиняється у термодинамічно нерівноважному стані. Як наслідок, це супроводжується спонтанним виникненням зародків доменів у просторово-випадкових місцях зразка. Висока чутливість такої системи до будь-яких, навіть дуже слабких, зовнішніх впливів відкриває широкі можливості керування процесом формування доменної структури. Але для розробки практичних рекомендацій щодо отримання доменних структур заданої конфігурації необхідне глибоке вивчення фундаментальних аспектів процесу впорядкування. Тому питання, які передбачається розглянути у рамках запропонованого напрямку, а саме – яким чином зовнішні термічні, електричні та механічні дії позначаються на кінетиці релаксації доменних структур, – є вкрай актуальними у поточний час.
Для досягнення поставленої мети передбачається отримання еволюційних рівнянь, які б описували релаксаційні процеси. Завдяки випадковому характеру початкових умов, передбачається їх обробка у рамках статистичного підходу за допомогою кореляційної теорії. В якості модельних об’єктів планується використання найбільш поширених і затребуваних в сучасній доменній інженерії сегнетоелектриків типу зміщення, зокрема, титанату барію, титанату свинцю, ніобату літію.
Результати досліджень, що передбачається отримати, дадуть змогу провести більш коректний кількісний опис динаміки переходу з нерівноважного стану сегнетоелектриків різних типів. Ми сподіваємося, що це дозволить розробити наукові засади та запропонувати нові методи впливу на доменні структури, які спрямовані на покращення фізичних властивостей сегнетоелектричних кристалів, та повинні сприяти успішному вирішенню технологічних проблем сучасної фотоніки.
(Відповідальний виконавець: докт. фіз.-мат. наук Леонід Стефанович)