The effects of uniaxial compressive stress on phase transition in NaNo2

Abstract

Bu çalışmada, sodyum nitrit kristalinin faz geçiş sıcaklığı yakınlarında, dielektrik sabitinin davranışının tek eksenli basınç altında incelenmesi amaçlanmıştır. Sodyum nitrit, oransız faz geçişine sahip ferroelektrik bir malzeme ve bu ferroelektrik malzemenin faz geçişleri teorik olarak çalışılıp sunulmuştur. Sodyum nitrit kristaline uygulanan tek eksenli basıncın faz geçişlerine etkisi için daha önce yapılan deneysel veriler ile uygunluğu gösterilmiştir.Sodyum nitritin tek eksenli basınç altında sıcaklığa bağlı olarak değişim gösteren dielektrik sabiti Landau teorisi ile belirlenerek teoriye ve deneysel verilere uygunluğu gösterilmiştir. Termodinamik potansiyel düzen parametresinin serisi olarak yazılıp katsayıları hesaplanmıştır. Deneysel ölçümler 1kHz frekans altında alınmıştır. Farklı yönlerde uygulanan tek eksenli basıncın kristale etkisi araştırılmıştır. Sodyum nitritin farklı yönlerde uygulanan basınca verdiği tepkinin faz diyagramları ilk kez bu çalışma ile sunulmuştur.

In the present work, it is aimed to investigate theoretically the behaviors of dielectric constant of sodium nitrite (NaNO2) around phase transition temperatures under uniaxial compressive stresses. Ferroelectric phase transition in NaNO2 that is a material, which has incommensurate phase, will be studied. Temperature dependence of dielectric constant of NaNO2 under uniaxial compressive stress will be determined by phenomenological theory that usually called Landau theory of phase transition is applied for describing the structural phase transition of sodium nitrite. Thermodynamic potential is used in the form of expansion of the series of order parameters with Lifshitsz invariant. The isobaric temperature dependence of dielectric constant of NaNO2 crystal at the frequency 1 kHz under applied uniaxial pressure is studied. It is examined the response of NaNO2 single crystal to a compressible uniaxial stress when applying uniaxial pressure in different direction. It is determined the phase diagrams of NaNO2 crystal under uniaxial compressive stresses for the first time as a theoretical study.