рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Сегнетоэлектрики

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Сегнетоэлектрики

Сегнетоэлектрики - раздел Физика, Учебно-методической комиссией Физика: курс лекций/ Г.В. Яборов, С.Н. Кравченко. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – Ч. 2. – 63 с. Глава 1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ Сегнетоэлектриками Называется Группа Твердотельных Кристаллических Ионных Диэ...

Сегнетоэлектриками называется группа твердотельных кристаллических ионных диэлектриков, обладающих в интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – электрического поля, деформации, изменения температуры. Впервые это явление было обнаружено у сенгетовой соли NaKC₄H₄0₆×4H₂O поэтому данные диэлектрики назвали сегнетоэлектриками. Сегнетоэлектричество присуще большинству ионных кристаллов структуры перовскита, например титанату бария BaTiO₃ и др. Сегнетоэлектрики иногда называют ферроэлектриками, так как их электрические свойства подобны магнитным свойствам ферромагнетикам.

В отсутствии внешнего электрического поля весь объем сегнетоэлектрика самопроизвольно разбит на небольшие области, которые поляризованы до насыщения. Эти области называются доменами. Возможные направления электрических моментов доменов определяется симметрией кристалла. В отсутствии внешнего электрического поля все вектора спонтанной поляризации доменов за счет теплового перемешивания ориентированны хаотично и кристалл остается не поляризованным.

Поляризация сегнетоэлектриков во внешнем поле состоит, во-первых, в смещении границ доменов и росте размеров тех доменов, векторы электрического дипольного момента которых близки по направлению к напряженности внешнего электрического поля, и, во-вторых, в повороте электрических моментов доменов по полю. В достаточно сильном внешнем поле достигается состояние насыщения, когда весь образец однородно поляризован по полю и представляет из себя один домен. Поляризованность образца при достижении насыщения не изменяется при дальнейшем увеличении напряженности внешнего поля.

Для сегнетоэлектров характерно явление диэлектрического гистерезиса (запаздывания), состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности образца (рис. 6).

С увеличением напряженности внешнего электрического поля, направленной по оси абсцисс, поляризованность первоначально неполяризованного образца возрастает от нудя до поляризованности насыщения P_н соответствующей состоянию насыщения. При дальнейшем увеличении напряженности внешнего поля поляризованность остается постоянной. При уменьшении напряженности внешнего поля до нуля, поляризованность уменьшается до значения P_O, называемого остаточной поляризованностью. Поляризация образца исчезает полностью лишь под воздействием электрического поля противоположного направления. Значение напряженности этого поля E_C, которое полностью снимает остаточную поляризацию, называют коэрцитивной силой.

P_н

P_О

E_C

E_C E

P_О

P_н

Рис. 6. Кривая поляризации сегнетоэлектрика

Периодическое изменение поляризации сегнетоэлектрика связано с затратой энергии на движение границ доменов и рост доменов, которая в конечном счете идет на нагревание вещества. Площадь петли гистерезиса, показанной на рис. 6, пропорциональна количеству теплоты, выделяющейся в единице объема сегнетоэлектрика за один цикл переполяризации.

Диэлектрическая восприимчивость c и относительная диэлектрическая проницаемость e сегнетоэлектрика зависит не только от химической природы вещества, но также от температуры, напряженности электрического поля и предварительной поляризации. Максимальные значения c и e, достигают у сегнетоэлектриков очень больших значений (10³ и больше).

У каждого сегнетоэлектрика есть такая температура T_C, называемая температурой Кюри, выше которой сегнетоэлектрик теряет свои особые свойства и становится обычным полярным диэлектриком. В точке Кюри происходит фазовое превращение в веществе: вещество из спонтанно поляризованной фазы переходит в неполяризованную фазу, либо наоборот.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Учебно-методической комиссией Физика: курс лекций/ Г.В. Яборов, С.Н. Кравченко. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – Ч. 2. – 63 с. Глава 1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ

Я... Одобрено учебно методической комиссией машиностроительного факультета филиала ЮУрГУ в г Миассе...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Сегнетоэлектрики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Закон сохранения электрического заряда
Взаимодействие между электрически заряженными частицами или телами, движущимися произвольным образом относительно инерциальной системы координат, осуществляется посредством электром

Закон Кулона
Закон Кулона определяет силу взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами. В скалярном виде он записывается следующим образом:

Напряженность электрического поля
Электростатическое поле не дано человеку в ощущении. Это особый вид материи, наличие которой можно определить с помощью инструмента. Инструментом в данном случае служит пробное заря

Потенциал электрического поля
Из закона Кулона и определения напряженности электрического поля следует, что напряженность электрического поля убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, и на бесконечном

Поле электрического диполя в вакууме
Электрическим диполем называется простейшая система из двух одинаково разноименно заряженных точечных зарядов, находящийся на расстоянии l, изображенная на рис.2. Вектор

Для электростатического поля в вакууме
Вычисление напряженностей простейших электростатических полей, генерируемых точечными зарядами решается в рамках закона Кулона. Однако вычисление напряженности электростатического п

Дипольные моменты молекул диэлектрика
Диэлектриками или изоляторами называются вещества, которые при обычных условиях не проводят электрический ток. Согласно классической теории, в диэлектриках в отличие от про

Поляризация диэлектриков
Если полярный диэлектрик не находится во внешнем электрическом поле, то в результате теплового движения молекул векторы их электрических дипольных моментов ориентированы беспорядочн

В изотропной диэлектрической среде
При рассмотрении электрического поля в веществе различают два типа электрических зарядов: свободные и связанные. Связанными зарядами называют заряды, которые входят в соста

В изотропной диэлектрической среде
В изотропной диэлектрической среде вектор поляризованности пропорционален вектору напряженности внешнего эл

Распределение зарядов в проводнике
Металл, в отличие от диэлектрика, проводит электрический ток. Следовательно, в металлических проводниках имеются свободные носители заряда – электроны проводимости или свободные электроны, которые

Электрическая емкость уединенного проводника
Уединенным называется проводник, который находится столь далеко от других тел, что влиянием их электрических полей можно пренебречь. Характер распределения зарядов по поверхности за

Взаимная электрическая емкость двух проводников. Конденсаторы
Рассмотрим систему, состоящею из двух проводников, заряды которых равны и противоположны по знаку или один заряжен, а другой нет. Если проводники удалены от других заряженных тел, т

Энергия заряженных проводников и электростатического поля
В этом разделе всюду предполагается, что среда, в которой находятся заряженные тела и создано электрическое поле, электрически изотропная и не обладает сегнетоэлектрическими свойств

Законы постоянного тока в проводниках
4.2.1. Закон Ома для полной цепи Полной электрической цепью называется цепь, составленная из источника постоянного тока и активной нагрузки в виде сопротивления (рис

Постоянный ток в жидкостях (растворах электролитов)
Неметаллические проводящие ток жидкости обладают ионной проводимостью, т.е. носители тока в них положительные и отрицательные ионы. Такие жидкости называются электролитами или проводниками II рода.

Постоянный ток в газах
Газы, в отличие от металлов и электролитов, состоят из атомов и молекул. В газах атомы и молекулы находятся в обособленном состоянии и, соответственно, они полностью электрически не

Работа выхода электрона из металла
Электроны проводимости металла, совершая беспорядочное тепловое движение, могут вылетать за пределы металлического тел, поэтому у поверхности металла существует электронное облако, постоянно обмени

Электронно-вакуумный диод
Простейший электронно-вакуумный прибор, состоящий из двух электродов, называется диодом. Электронно-вакуумный диод, представляет собой металлический или стеклянный баллон, внутри которого размещены

Электронно-вакуумный триод
В отличие от диода, электронно-вакуумном триоде – три электрода: катод, анод и сетка. Третий электрод (сетка) выполнен в виде металлической решетки из тонких проводников и расположен ближе к катоду

Заряд и разряд конденсатора
Конденсатор не проводит постоянный ток. При подключении к источнику тока разряженного конденсатора, он зарядится, и ток по нему, в дальнейшем, не потечет. Но, можно показать, что пр

Конденсатор в цепи гармонического переменного тока
Если подключить конденсатор параллельно к генератору переменного синусоидального (гармонического) тока, то через конденсатор будет протекать синусоидальный ток без искажения закона

RC-цепь в переменном синусоидальном токе
Иные процессы происходят при включении последовательно конденсатору сопротивления в цепь генератора синусоидального тока. Схема включения приведена на рис. 20.

Выбор системы координат и некоторые действия над векторами
Для математического нахождения положения точки в пространстве строится прямоугольная система координат, введенная Р.Декартом. Все три оси в декартовый системе координат взаимно перпендикулярны. Оси

Правила дифференцирования и интегрирования
Если , и

Комплексная арифметика
Мнимой, или комплексной единицей называют число , получаемое при решении уравнения