铁电体中极化长程涨落的光子关联谱实验研究

从极化团簇的随机涨落出发,利用维纳过程模型,推导了铁电体中极化长程涨落的弛豫规律以及光强自相关函数所可能的表现形式.阐述了微观极化团簇的弛豫过程与宏观测量弛豫规律之间的联系.通过对原有氦氖激光光子关联谱实验装置进行改进,观测了BaTiO3和0.71Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.29Pb Ti O3单晶中极化团簇长程涨落在居里点和立方到四方相变点附近的弛豫过程.在BaTiO3中发现极化团簇长程涨落在居里点之上4 K存在双弛豫现象,此现象与其有序无序相变机理相联系.在Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.29PbTiO3中发现极化团簇长程涨落在相变点两侧都存在双弛豫现象.利用推导的理论结果很好地拟合了实验结果并提取了极化团簇长程涨落的弛豫时间.两种样品中极化团簇长程涨落的弛豫时间都在相变点出现突变,并呈现临界慢化现象.

软X射线光子关联谱装置设计

X射线光子关联谱技术(X-ray Photon Correlation Spectroscopy,XPCS)是一种利用相干X光散射的二次相干,研究凝聚态物质在小尺度范围弛豫动力学的新技术,对入射光的相干性有较高要求。上海同步辐射光源BL08U干涉光刻分支线站(X-ray Interference Lithograph,XIL)采用椭圆偏振波荡器作为光源,具有很好的相干性,光子通量高,适合铁电体、磁性材料中介观尺度电极性或磁性微区的动力学研究。由此设计一套基于软X射线的光子关联谱装置,采用软X射线为入射相干光,对二次相干光采集、转换、放大处理之后进行自相关运算。该装置测量的样品周期尺度范围为10～60 nm。该装置的研制设计为更好地分析材料动力学信息提供了一种技术途径,是硬X射线的有效补充。