Нелінійність та керованість діелектричної проникності
Among the various materials used in electronics, an important place is occupied by the functional (smart) dielectrics. In this paper, we study dielectric nonlinearity and the possibility of an electrical control over the permittivity. In ionic compounds, this nonlinearity is conditioned by different...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Publishing house "Academperiodika"
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023536 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131524826660864 |
|---|---|
| author | Voronov, S.O. Poplavko, Yu.M. |
| author_facet | Voronov, S.O. Poplavko, Yu.M. |
| author_sort | Voronov, S.O. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-03-13T08:55:38Z |
| description | Among the various materials used in electronics, an important place is occupied by the functional (smart) dielectrics. In this paper, we study dielectric nonlinearity and the possibility of an electrical control over the permittivity. In ionic compounds, this nonlinearity is conditioned by different electronegativities of neighboring ions, while the controllability of permittivity is determined by a change in the rigidity of atomic bonds under a controlling electric field influence. The relevance of this problem is due to the fact that microelectronics uses very thin dielectric layers, in which the electrical strength increases significantly allowing the use of nonlinearity. Moreover, in ferroelectrics, the electric field activates the orientation of domains, which significantly increases the permittivity, and, conversely, decreases it, when the reorientation of domains is suppressed by a bias electric field. The rate of nonlinear change in permittivity and its electrical control are important for use in electronics. So, the applicability limits of these properties are assessed using dielectric spectroscopy. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe70.2.125 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:19:23Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2023536 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-10-02T01:19:23Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20235362025-03-13T08:55:38Z Nonlinearity and Controllability of Dielectric Permittivity Нелінійність та керованість діелектричної проникності Voronov, S.O. Poplavko, Yu.M. dielectric nonlinearity dielectric parameters control controlled capacitors dielectric spectroscopy дiелектрична нелiнiйнiсть контроль дiелектричних параметрiв керованi конденсатори дiелектрична спектроскопiя Among the various materials used in electronics, an important place is occupied by the functional (smart) dielectrics. In this paper, we study dielectric nonlinearity and the possibility of an electrical control over the permittivity. In ionic compounds, this nonlinearity is conditioned by different electronegativities of neighboring ions, while the controllability of permittivity is determined by a change in the rigidity of atomic bonds under a controlling electric field influence. The relevance of this problem is due to the fact that microelectronics uses very thin dielectric layers, in which the electrical strength increases significantly allowing the use of nonlinearity. Moreover, in ferroelectrics, the electric field activates the orientation of domains, which significantly increases the permittivity, and, conversely, decreases it, when the reorientation of domains is suppressed by a bias electric field. The rate of nonlinear change in permittivity and its electrical control are important for use in electronics. So, the applicability limits of these properties are assessed using dielectric spectroscopy. Серед рiзноманiтних матерiалiв, що використовуються в електронiцi, важливе мiсце займають функцiональнi (розумнi) дiелектрики. У цiй статтi ми дослiджуємо дiелектричну нелiнiйнiсть i можливiсть електричного контролю за допомогою дiелектричної проникностi. В iонних сполуках ця нелiнiйнiсть зумовлена рiзною електронегативнiстю сусiднiх iонiв, тодi як керованiсть дiелектричної проникностi визначається змiною жорсткостi атомних зв’язкiв пiд керуючим впливом електричного поля. Актуальнiсть даної проблеми зумовлена тим, що в мiкроелектронiцi використовуються дуже тонкi шари дiелектрика, в яких значно пiдвищується електрична мiцнiсть, що дозволяє використовувати нелiнiйнiсть. Крiм того, в сегнетоелектриках електричне поле активує орiєнтацiю доменiв, що значно збiльшує дiелектричну проникнiсть, i, навпаки, зменшує її, коли переорiєнтацiя доменiв пригнiчується електричним полем змiщення. Швидкiсть нелiнiйної змiни дiелектричної проникностi та її електричний контроль важливi для використання в електронiцi, тому межi застосовностi цих властивостей оцiнювали за допомогою дiелектричної спектроскопiї. Publishing house "Academperiodika" 2025-02-22 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023536 10.15407/ujpe70.2.125 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 2 (2025); 125 Український фізичний журнал; Том 70 № 2 (2025); 125 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.2 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023536/3249 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | дiелектрична нелiнiйнiсть контроль дiелектричних параметрiв керованi конденсатори дiелектрична спектроскопiя Voronov, S.O. Poplavko, Yu.M. Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title | Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title_alt | Nonlinearity and Controllability of Dielectric Permittivity |
| title_full | Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title_fullStr | Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title_full_unstemmed | Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title_short | Нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| title_sort | нелінійність та керованість діелектричної проникності |
| topic | дiелектрична нелiнiйнiсть контроль дiелектричних параметрiв керованi конденсатори дiелектрична спектроскопiя |
| topic_facet | dielectric nonlinearity dielectric parameters control controlled capacitors dielectric spectroscopy дiелектрична нелiнiйнiсть контроль дiелектричних параметрiв керованi конденсатори дiелектрична спектроскопiя |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023536 |
| work_keys_str_mv | AT voronovso nonlinearityandcontrollabilityofdielectricpermittivity AT poplavkoyum nonlinearityandcontrollabilityofdielectricpermittivity AT voronovso nelíníjnístʹtakerovanístʹdíelektričnoípronikností AT poplavkoyum nelíníjnístʹtakerovanístʹdíelektričnoípronikností |