Електрети

Піроелектрики

В деяких п’єзоелектриках гратки позитивних і негативних іонів зміщені одна відносно одної за рахунок будови кристалів. Такі кристали виявляються поляризованими за відсутності електричного поля або зовнішніх сил. Ці кристали мають спонтанну поляризацію завдяки своїй будові, однак, виявити її зазвичай не вдається. Іони, які завжди присутні у повітрі, осідають на заряджених поверхнях кристалів і компенсують їх заряд. Однак, якщо змінити температуру кристалу, то внаслідок теплового розширення підгратки позитивних і негативних іонів додатково зміщуються, змінюється спонтанна поляризація, на поверхні з’являється некомпенсований заряд. Якщо стабілізувати температуру на новому рівні, то через деякий час знову відбудеться компенсація зарядів іонами повітря. Виникнення поверхневих поляризаційних зарядів при зміні температури називається піроелектричним ефектом, а кристали, які мають такі властивості - піроелектриками. З термодинамічних міркувань випливає існування оберненого піроелектричного ефекту - зміна електричного поля, прикладеного до піроелектрика, змінює його температуру.

Будь-який піроелектрик має п’єзоелектричні властивості, тобто є п’єзоелектриком. Однак, не будь-який п’єзоелектрик є піроелектриком. Щоб бути піроелектриком, кристал повинен мати напрямок, в якому є спонтанна поляризація. Від сегнетоелектриків піроелектрики відрізняються тим, що в піроелектриках зовнішнє поле не може змінити напрямок спонтанної поляризації, а в сегнетоелектриках це можливо.

Наприкінці розглянемо електрети. Якщо в речовині молекули мають постійний дипольний момент, то іноді ці молекули в рідкому стані речовини можуть здійснювати обертальний рух і в зовнішньому полі орієнтувати свої дипольні моменти за полем, а в твердому стані таке обертання неможливе. Розплавимо речовину і помістимо рідину в сильне електричне поле. Молекули орієнтуються цим полем, речовина поляризується. Далі, не виключаючи поле, знизимо температуру і дамо тілу перейти в твердий стан. Якщо тепер виключити електричне поле, то речовина буде зберігати поляризацію, тому що тепловий рух не зможе розкидати дипольні моменти молекул рівномірно по всіх напрямках. Виникає електретний стан. Поверхневі заряди будуть скомпенсовані іонами, які осіли на поверхню з повітря. Зміна температури приводить до виникнення некомпенсованого поляризаційного заряду. Таким чином, електрети поводять себе подібно до піроелектриків.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
П’єзоелектричний ефект	\|	Парамагнетизм Паулі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.