СӨЖ Тақырыбы: Сегнетоэлектриктер, Пъезоэлектриктер,Электреттер Орындаған: Қабылдаған: Тобы:
Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым минстрлігі
М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті
«Физика» кафедрасы
Шымкент 2022ж
Жоспар - Сегнетоэлектриктер
- Пъезоэлектриктер
- Электреттер
Сегнетоэлектриктер Сегнетоэлектриктер дегеніміз кристалдық диэлектриктер, оларда сыртқы электр өрісі болмаған кезде, оның құрайтын бөлшектердің дипольдік электрлік моменттерінің бағытталуы өз бетімен жүреді. Сегнетоэлектриктер домендерден тұрады. Домендер дегеніміз поляризациялануы әр түрлі бағыттағы аймақ. Кюри нүктесінен жоғары температурада сегнетоэлектрлік қасиеттері жойылады. Сегнетоэлектриктерге жатады: Сегнет тұзы NaKC4H4O44H2O, барий титанаты BaTiO3 Сегнетоэлектриктер үшін және арасындағы байланыс сызықты емес және диэлектрлік гистерезис құбылысы байқалады, Сегнетоэлектриктер үшін және арасындағы байланыс сызықты емес және диэлектрлік гистерезис құбылысы байқалады, себебі сегнетоэлектриктер үшін формуласы әділ емес болып келеді. Бұл сыртқы өріс болмаған кезде қалдық поляризацияланудың сақталуы. Магниттік гистерезис келесі графикпен беріледі. Сегнетоэлектриктерде сыртқы өріс болмағанда поляризация сақталады. Сегнетоэлектриктер конденсаторларда қолданады. Барий титанаты ультрадыбыстық толқындар қабылдағышы ретінде немесе генераторларда қолданады. Сегнетоэлектриктер қайдан шықты? Алғашында 1672 жылы Француз дәріханашысы Пьеро Сегнет жүзім бұланынан түссіз кристалл алып, оны медициналық мақсаттарға пайдаланған болатын. Бірақ бұл кезде ол кристаллдардың қасиеттері белгісіз еді. Бұл кристаллдар сегнет тұзы NaKC4H4O4∙4H2O еді. Сегнетоэлектрлікті 1921 жылы чех ғалымы Й.Валашек «сегнет тұзы» (кейде оны «Рошель тұзы» деп те атайды) арқылы ферроэлектрді ашты. Ол сыртқы электр өрісінің әсерінен поляризация векторы таңбасын өзгерте алатынын байқады, бұл бұрын монокристалдарда әртүрлі поляризациялық бағыттағы көптеген домендердің пайда болуына байланысты байқалмаған. Ол сондай-ақ екі сыни температураны ашты Сегнетоэлектриктердің ерекше қасиеттері: - Диэлектрик өтімділігі өте жоғары.
- Диэлектриктер өрісі кернеулігімен индукция.
- Векторлары өзара сызықты байланысқан.
- Диэлектриктік өтімділік электр өрісі кернеулігіне тәуелді.
- Поляризация уақытында дипольдық моменттердің электр өрісі кернеулігінің кешігіп жүруі.
Пьезоэлектриктер Пьезоэлектриктер – белгілі бағытта қысым түсіргенде не созғанда электр өрісі болмаса да электрлік поляризациялану пайда болатын кристалл заттар. Бұл құбылыс тура пьезоэлектрлік эффект (пьезоэффект) деп аталады. Керісінше, электр өрісі әсер еткенде механикалық деформация пайда болу құбылысы – кері пьезоэффект деп аталады. Пьезоэффектті алғаш рет 1880 жылы француз физиктері, ағайынды Ж.Кюри және П.Кюри кварц кристаллы арқылы зерттеген. Пьезоэффект 1500 – ден аса заттарда анықталды. Олардың ішінде сегнет тұзы, барий титаны, т.б. практикада кеңінен қолданылады. Кристалдардағы пьезоэлектрлік қасиет олардың құрылымына байланысты болады. Мұндай қасиет – барлық пироэлектриктерге тән. Пьезоэлектриктер пьезоконстанталармен – электрлік және механикалық шамалар арасындағы пропорционалдық коэффициенттермен сипатталады. Пьезоэлектриктер медицинада, техникада, лабораториялық тәжірибелерде, т.б. пьезоэлектрлер Түрлендіргіш ретінде кеңінен қолданылады. Электреттер Электрет - бұл диэлектриктің поляризациясына (немесе зарядталуына) әкелген сыртқы әсерді жойғаннан кейін ұзақ уақыт бойы поляризацияланған күйін сақтайтын және қоршаған кеңістікте квазитұрақты электр өрісін тудыратын диэлектрик. Электреттерді 1919 жылы жапон физигі Йогучи ашты. Қолданылатын материалдардың көптігі, сыртқы әсер ету әдістері, диэлектриктердегі поляризацияланған күйді құрудың технологиялық әдістері олардағы электреттік әсердің әртүрлі көріністерін анықтайды. Электрет эффектісі туралы қазіргі идеялар диэлектриктегі зарядтардың екі түріне негізделген – гетерозарядтар және гомозарядтар. Электрет эффектісі туралы қазіргі идеялар диэлектриктегі зарядтардың екі түріне негізделген – гетерозарядтар және гомозарядтар. Гетерозаряд диэлектриктердің көлемдеріндегі дипольдердің бағдарлануына байланысты электрлік поляризациядан, иондық (немесе электронды) поляризациядан, сондай-ақ кеңістік зарядының ығысуынан туындайды. Бұл жағдайда электреттің теріс заряды анодта, оң заряды катодта шоғырланған, ал пайда болған электр өрісі поляризация өрісіне қарама-қарсы бағытта болады. Гомозаряд электродтардан диэлектрикке заряд тасымалдаушыларды айдау және олардың әртүрлі табиғаттағы электрондар мен тесіктерді (энергия ұстағыштарында) ұстау немесе рекомбинациялау орталықтарында локализациялауымен байланысты. Бұл жағдайда байланысқан теріс заряд катодта, ал байланысқан оң заряд анодта орналасады, нәтижесінде алынған өріс поляризациялық бағытта бірдей болады. Назарларыңызға рахмет!
Достарыңызбен бөлісу: |