На настоящее время теоретическое описание кинетики объемно-зарядовой поляризации КВС проводится с учетом нелинейных эффектов, связанных с влиянием нелинейностей второго и третьего порядка по поляризующему полю на параметры спектров термостимулированных токов деполяризации (ТСТД) [6] и диэлектрических потерь [7; 8]. Эти эффекты в области достаточно высоких температур (T > 250 К) проявляются в виде нелинейной зависимости амплитуды плотности ТСТД от модуля напряженности электрического поля [1], а

more »

... области низких температур (T ≈ 70-100 К), когда основной вклад в релаксацию вносят квантовые переходы протонов, приводят к отклонению от классических законов дебаевской дисперсии [8]. Предлагаемые в [1; 8-10] модели протонной релаксации строятся на математическом аппарате применимом только к определенному экспериментальному интервалу температур, а при отклонении от данного интервала возникают существенные расхождения между теоретическими и измеренными значениями параметров релаксаторов [6; 9]. Методы [6; 9; 10] не позволяют детально исследовать высокотемпературные и низкотемпературные максимумы термостимулированного тока и tg δ(T ). Численный расчет энергии активации протонов в окрестности первых двух (низкотемпературных) монорелаксационных максимумов плотности ТСТД в халькантите 10] дает существенное расхождение между теорией и экспериментом. Так, для халькантита: U 0,exp,1 = 0, 07±0, 01 эВ, U 0,th,1 = U 0,кв,1 = 0, 13 эВ; U 0,exp,2 = 0, 11 ± 0, 01 эВ, U 0,th,2 = U 0,кв,2 = 0, 21 эВ (таблица на стр. 82 в [6], таблица 1 на стр. 136 в [10]). Для флогопита: U 0,exp,1 = 0, 05 ± 0, 01 эВ, U 0,th,1 = U 0,кв,1 = 0, 08 эВ; U 0,exp,2 = 0, 17 ± 0, 02 эВ, U 0,th,2 = U 0,кв,2 = 0, 2 эВ (таблица 2 на стр. 136 в [10]). В области высокотемпературных максимумов J exp (T ) халькантита (T max = 170, 206, 230, 246 К (рисунок 1 на стр. 81 [6], рисунок 3 на стр. 134 в [10])) и флогопита (T max = 178, 206, 235, 260 К (рисунок 4 на стр. 135 в [10])) значения U 0,th = U 0,кв и U 0,exp = U 0,э хорошо согласуются, однако амплитуды теоретических максимумов J max,th на 2-4 порядка ниже измеренных J max,exp . Применение матрицы плотности, в ВКБ-приближении, позволяет учесть квазидискретность спектра энергий протонов [9] приводит к согласованию величин U 0,th = U 0,мп и U 0,exp = U 0,э при низких температурах, а при высоких температурах, как и следовало ожидать, влияние квантовых эффектов на значения U 0,мп несущественно (таблица на стр. 12 в [9], таблицы 3,4 на стр. 140 в [10]). При этом соотношение J max,th и J max,exp для всех максимумов практически одинаковое [9]. Недостаток математической модели в [9] состоит в громоздкости формулы для расчета J th (T ) -выражения (28), (29) на стр. 10,11 в [9]. Также, при выводе рабочих формул (на стр. 80, 81 в [6]; (26) на стр. 10 в [9]) не исследованы нелинейные эффекты при объемно-зарядовой поляризации протекающей в области достаточно высоких температур (T > 250 К). По этой причине теоретические зависимости J th (T ) в области седьмого максимума плотности ТСТД (T max = 290 К -в халькантите; T max = 360 К -во флогопите [1]) в работах [6; 9] численно рассчитать не удалось. Вероятно, неучтенные в моделях [6; 9; 10] токи проводимости приводят к колоссальному превышению J max,exp над значениями J max,th при температурах T > 250 К. Таким образом, существующие методы расчета спектров термостимулированных токов в КВС характеризуются рядом модельных неточностей и несоответствием между теорией и экспериментом, как в области низких (T < 100 K), так и в области высоких (T > 100 K) температур. По результатам прецизионных измерений температурных спектров тангенса угла диэлектрических потерь tg δ(T ) в онотском тальке M g 3 (Si 4 O 10 )(OH) 2 и в гипсе CaSO 4 · 0, 5H 2 O, на частоте переменного электрического поля ν 1 = 7 · 10 6 Гц, обнаружено 4 максимума: в тальке при T max = 160 К, 220 К, 265 К, 310 К (рисунок 29 в [1]); в гипсе при T max = 145 К, 210 К, 270 К, 320 К (рисунок 28 в [1]). Измерения tg δ(T ) проводились также на частоте ν 2 = 12 · 10 6 Гц [1]. Поскольку экспериментальная энергия активации вычислялась в [1] по формуле U 0,exp = kB Tmax,1Tmax,2 Tmax,2−Tmax,1 ln