Выявление природы гигантской электрострикции и сильной электромеханической связи в релаксорных сегнетоэлектриках, а также управление этими свойствами играют принципиальную роль в разработке новых поколений различных устройств включая суперконденсаторы, электро калорические преобразователи, пьезоактюаторы и т.д. Фундаментальная физическая природа этих явлений до сих пор не ясна и обьясняется возникновением полярных нанодоменов из-за структурного беспорядка и случайных электрических полей, нарушающих фазовый переход в полярное состояние. Проект направлен на исследование природы релаксорного состояния и нанодоменных состояний в модельных системах релаксоров SrxBa1-xNb2O6 (SBN) и Pb(1-x)Lax(Zr0.65Ti0.35)(1-x/4)O3 (PLZT) с использованием новейших методов, основанных на сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и поверхностном анализе. Для достижения этой цели будут использоваться методики силовой микроскопии пьезоэлектрического отклика (СМПО), микроскопии зонда Кельвина, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) для анализа поверхностных состояний, статистический анализ трехмерных доменных структур, моделирование взаимодействия между зондом СЗМ и поверхностью релаксора и детальное исследование зависимостей локального пьезоотклика, в том числе от расстояния от поверхности. Будет разработана методика послойного травления поверхности релаксоров для визуализации доменов с целью изучения их трехмерной топологии. Будет выяснен микроскопический механизм образования поверностной фазы в релаксорах и ее связь с макроскопическими параметрами, такими как диэлектрическая проницамость и коэффициент электрострикции. На финальной стадии проекта будут изучаться физические явления, возникающие под действием сильного электрического поля, прикладываемого зондом СЗМ к поверхности релаксора, включая локальный переход из релаксорной фазы в сегнетоэлектрическую, взаимодействие с дефектами и создание заданных доменных конфигураций. Приобретенное знание поведения изучаемых материалов на наноуровне позволит понять механизм формирования полярных нанодоменов на поверхности и сформулировать физические основы для разработки релаксорных материалов и приборов.