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Francesco Cordero |
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CNR Roma |
Abstract
SI
fenomeni di invecchiamento e memoria nei materiali vetrosi possono essere
studiati, fra l'altro, mediante misure di suscettività dinamica
\chi(\omega ,T). Se si raffredda un materiale con dinamica vetrosa (spin-glass,
vetro strutturale, vetro polare, ecc.) al di sotto della transizione vetrosa,
l'invecchiamento consiste in una lenta decrescita di \chi atemperatura
costante, legata al raggiungimento di stati di maggior equilibrio e quindi
più stabili. Proseguendo il raffreddamento, la \chi(T) può
ricongiungersi con la curva di riferimento che si misura durante un raffreddamento
continuo, come se l'invecchiamento non fosse accaduto (ringiovanimento).
Durante il successivo riscaldamento, la \chi (T) può più
o meno parzialmente ripercorrere il minimo in corrispondenza della temperatura
di invecchiamento (memoria). Questi processi di non equilibrio sono generalmente
considerati caratteristici dello stato vetroso congelato, e generalmente
associati ad una evoluzione gerarchica dei minimi dell'energia libera raffreddando
al di sotto della transizione vetrosa.
Abbiamo
misurato le curve delle suscettivit\`a dinamiche dielettriche ed elastiche
del rilassore ferroelettrico PLZT, che è una perovskite con struttura
ABO3 dove nel sottoreticolo A coesistono ioni Pb2+
e La3+e in quello B ioni Zr4+, Ti4+ e
vacanze. Il forte disordine introdotto dalla sostituzione di Pb con La
fa sì che alla composizione studiata il PLZT non abbia una normale
transizione ferroelettrica, ma presenti un massimo della suscettivit\`a
dielettrica a $T<340$~K con la dispersione in frequenza tipica degli
spin glass. Questo fatto indica un congelamento dei dipoli elettrici al
di sotto di 340~K in uno stato vetroso (non si sviluppa polarizzazione
macroscopica), ma si trova che la memoria di stadi di invecchiamento anche
multipli è ritenuta sino ad almeno 374~K. L'osservazione sembra
interessante, in quanto i modelli attuali spiegano il fenomeno di ringiovanimento
e memoria in termini di forte separazione delle scale di tempi e lunghezze
dei domini attivi a diverse temperature, per ottenere la quale sembra necessario
trovarsi al di sotto di una transizione vetrosa o comunque al di sotto
della quale le barriere per il moto dei domini cambino velocemente.