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DF: Dielektrische Festkörper

DF 9: Phasenüberg
änge und Spektroskopie

DF 9.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 27. März 2003, 15:10–15:50, HSZ/403

Wechselwirkungen in Dipolsystemen: Modellrechnungen mit der Methode der lokalen Felder — •Herbert Kliem — Grundgebiete der Elektrotechnik, Universität des Saarlandes, Geb. 13, Postfach 15 11 50, 66041 Saarbrücken

Es wird untersucht, inwieweit dielektrische und ferroelektrische Eigenschaften mit der Dipol-Dipol Wechselwirkung beschreibbar sind.

Zur iterativen Berechnung der Polarisation von Dipolsystemen wird bei der Methode der lokalen Felder die elektrische Feldstärke an den Orten aller Dipole berechnet. Diese resultiert aus dem angelegten Feld und den Feldern der beteiligten Dipole. Induzierte Dipole erhalten ein Moment proportional zum lokalen Feld und die Orientierung der permanenten Dipole, die in Doppelmuldenpotentialen fluktuieren, resultiert aus dem lokalen Feld und Monte-Carlo Schritten (Metropolis Algorithmus).

Bei permanenten Dipolen kann die Wechselwirkung, abhängig von der Ordnung des Systems, die Gesamtpolarisation vergrößern oder verkleinern. Es werden Hysteresekurven der Polarisation mit temperaturabhängiger remanenter Polarisation gefunden. Die Koerzitivfeldstärke nimmt mit abnehmender Schichtdicke zu.

Ein weiteres Ergebnis ist, dass durch das Zusammenwirken von permanenten und induzierten Dipolen die Entstehung einer spontanen Polarisation wesentlich gefördert wird. In diesen Systemen ergeben sich temperaturabhängige Koerzitivfeldstärken, temperaturabhängige spontane und remanente Polarisationen, sowie ein Curie-Weiss Gesetz für die Dielektrizitätszahl.