Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы физики неравновесных состояний, связанной с изучением и описанием эволюции структур, включающих существенно разномасштабные по времени процессы. В качестве модельного объекта будет рассмотрена эволюция формы доменов, включающая кинетику сверхбыстрых доменных стенок, в процессе переключения поляризации в сегнетоэлектрических монокристаллах ниобата лития. Научная значимость планируемых исследований определяется тем, что будут исследована эволюция метастабильных структур, включающая сверхбыстрые процессы перестройки, в модельной однородной системе, параметры которой будут контролируемо изменяться в широких пределах, с визуализацией процесса с высоким разрешением по времени. Актуальность проблемы связана с дальнейшим развитием методов создания регулярных сегнетоэлектрических доменных структур, содержащих доменные стенки произвольной ориентации, таких как веерные доменные структуры для параметрической генерации света с широкой перестройкой и кольцеобразные доменные структуры для создания дифракционных оптических элементов.
Будет проведено экспериментальное исследование кинетики основных типов доменных стенок в монокристаллах семейства ниобата лития, в первую очередь сверхбыстрых как наименее исследованных. Будут решаться следующие конкретные фундаментальные задачи:
1) Экспериментальное исследование формирования и движения сверхбыстрых доменных стенок в монокристаллах семейства ниобата лития. Построение кинетической диаграммы Вульфа для скоростей доменных стенок.
2) Исследование зависимости параметров кинетики сверхбыстрых доменных стенок от величины внешнего поля.
3) Исследование методами компьютерного моделирования эволюции формы доменов с учетом формирования и движения сверхбыстрых доменных стенок.
4) Исследование связи между эволюцией сверхбыстрой доменной стенки и формой соответствующего пика тока переключения.
Поставленная задача представляет собой первое в мировой практике систематическое экспериментальное исследование кинетики сверхбыстрых доменных стенок в модельных сегнетоэлектрических кристаллах семейства ниобата лития с использованием комплекса взаимодополняющих методов. Следует отметить, что на данный момент отсутствуют экспериментальные работы по построению кинетическим диаграмм Вульфа в сегнетоэлектриках. Принципиальную роль играет имеющееся экспериментальное оборудование и опыт in situ визуализации кинетики доменной структуры с разрешением по времени до 12 мкс. Будет проводиться оригинальное компьютерное моделирование эволюции формы доменов с учетом формирования и движения сверхбыстрых доменных стенок на основе экспериментальное измеренных кинетических диаграмм Вульфа.
