Rev. Phys. Appl. (Paris) 7, 81-82 (1972)
DOI: 10.1051/rphysap:019720070208100

Dielectric dispersion of irradiated BaTio3 near the phase transition

V.V. Demjanov et S.P. Solov'ev

Karpov Institute of Physical Chemistry, Moscow, USSR

Abstract
Frequency dependence of the dielectric constant (ε') and tg δ up to 1.5 × 1010 c/s have been measured for polycrystalline BaTiO 3 irradiated with fast neutron integrated fluxes up to φ ≈ 5 x 1019 cm-2. The radiation induced phase transition takes place at φc ≈ 5 x 1018 cm-2 corresponding to a maximum in the ε vs φ dependence and a fairly sharp increase in the dispersion frequency f0. Qualitatively, changes of e' and f0 are analogous to these near the Curie point for non-irradiated BaTiO3. At φ < φc the Curie point shift to lower temperatures depends upon the frequency according to the law ΔTc(f) = ΔT0 ln(f'0/f), where ΔT0 = 4-5 °C and f'0 ≈ 1011 c/s.

Résumé
Jusqu'à la fréquence de 1,5 x 1010 Hz la perméabilité diélectrique et les pertes diélectriques ont été étudiées dans BaTiO3 polycristallin irradié dans la pile jusqu'au flux intégré de neutrons rapides φ ≈ 5 x 1019 cm-2. Lors de φc ≈ 5 x 1018 cm-2 on a découvert l'accroissement brusque de la fréquence de dispersion f 0 et la transformation d'état induite par irradiation qui correspondent au maximum de la dépendence de ε avec φ. Les changements qualitatifs observés de ε et f 0 sont analogues à ceux des mêmes paramètres au voisinage du point de Curie pour BaTiO3 non irradié. Lors de φ < φ c la valeur mesurée du déplacement de la constante de Curie dans la direction des températures inférieures dépend de la fréquence selon la loi ΔTc(f) = ΔT0.ln (f '0/f) ou ΔT0 = 4-5 °C et f 0'0 ≈ 1011 Hz.

PACS
7720 - Dielectric permittivity.
7780B - Ferroelectric transitions and Curie point.
7780 - Ferroelectricity and antiferroelectricity.
2810F - Piezoelectric and ferroelectric materials.
2810 - Dielectric materials and properties.

Key words
barium compounds -- dielectric properties of solids -- ferroelectric materials -- neutron effects -- solid state phase transformations -- dielectric dispersion -- irradiated BaTiO sub 3 -- phase transition -- frequency dependence -- dielectric constant -- fast neutron integrated fluxes -- ferroelectric material