Сегнетоэлектрик

Сегнетоэлектрик
Зависимость поляризации P от напряжённости электрического поля Е в ВЧ диэлектрике.
Зависимость поляризации P от напряжённости электрического поля Е в параэлектрике.
Зависимость поляризации P от напряжённости электрического поля Е в ферроэлектрике.

Сегнетоэле́ктрики (названы по первому материалу, в котором был открыт сегнетоэлектрический эффект — сегнетова соль) — твёрдые диэлектрики (некоторые ионные кристаллы и пьезоэлектрики), обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы обладают гистерезисом по отношению к электрическому дипольному моменту.

В англоязычной литературе для обозначения явления применяется термин ферроэлектрики (образовано по аналогии с ферромагнетиками).

Типичный представитель сегнетоэлектриков — сегнетова соль, двойная соль винной кислоты KNaC4H4O6·4Н2О; именно её название лежит в основе термина «сегнетоэлектрик». К сегнетоэлектрикам с более простой структурой относят целый ряд кристаллов со структурой перовскита, например, титанат бария BaTiO3, титанат свинца PbTiO3, а также их твердые растворы (цирконат-титанат свинца), ниобат лития LiNbO3.

Содержание

Поляризация

Температура, при которой исчезает спонтанная поляризация (то есть собственный дипольный момент) и происходит перестройка кристаллической структуры, носит название температуры (точки) Кюри (ещё одна аналогия с ферромагнетиками). Переход через точку Кюри означает фазовый переход, а соответствующие фазы обозначаются как полярная (сегнетоэлектрик) и неполярная (параэлектрик[1] — нелинейный диэлектрик, не обладающий спонтанной поляризацией, относительная диэлектрическая проницаемость которого уменьшается с ростом температуры).

Спонтанная поляризация в сегнетоэлектриках в точке Кюри меняется либо непрерывно (переход второго рода, сегнетова соль), либо скачком (переход первого рода, титанат бария). Другие характеристики сегнетоэлектриков, такие как относительная диэлектрическая проницаемость, могут достигать в точке Кюри очень больших значений (104 и выше).

Вблизи точки Кюри в неполярной фазе выполняется закон Кюри — Вейсса, связывающий поляризуемость α и температуру T сегнетоэлектрика[2]:

\alpha = \frac{C}{T - T_0}

где C и T0 — константы, определяемые видом сегнетоэлектрика. Величина T0 носит название температуры Кюри — Вейсса и очень близка к значению температуры Кюри. Если точек Кюри две, то вблизи каждой из них в неполярной фазе выполняется тот же закон. Вблизи верхней — в прежней форме, а вблизи нижней — в форме[2]:

\alpha = \frac{C'}{T_0' - T}

Механизм приобретения дипольного момента в полярной фазе (фазе сегнетоэлектрика) может также различаться: возможен вариант как со смещением ионов (титанат бария; соответствующий фазовый переход называется переходом типа смещения), так и с упорядочиванием ориентации уже существующих в веществе диполей (дигидрофосфат калия, триглицинсульфат).

Другие физические свойства

Многие сегнетоэлектрики являются сегнетоэластиками[3] — веществами со спонтанной деформацией кристаллической решётки, возникающей в определенной области температур.

Отличительными чертами сегнетоэлектриков являются также высокие значения диэлектрической проницаемости, наличие пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов, зависимость показателя преломления от величины приложенного электрического поля. Эти свойства определяют область применения сегнетоэлектриков — в конденсаторах, пьезоэлектрических устройствах, электрооптических системах, нелинейной оптике, различных температурных датчиках.

См. также

Примечания

  1. ГОСТ 21515-76
  2. 1 2 Сивухин Д. В. Общий курс физики — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 166. — 688 с.
  3. Сегнетоэластики — новый класс кристаллических твердых тел — Гриднев С.А

Литература

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно сделать НИР?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Сегнетоэлектрик" в других словарях:

  • сегнетоэлектрик — сегнетоэлектрик …   Орфографический словарь-справочник

  • сегнетоэлектрик — сущ., кол во синонимов: 1 • танталат (4) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • сегнетоэлектрик — сегнетоэлектрик; отрасл. ферроэлектрик Диэлектрик, который в некотором интервале температур обладает спонтанной поляризацией и поляризованность которого может изменять направление при приложении внешнего электрического поля …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • сегнетоэлектрик — Ндп. ферроэлектрик Диэлектрик, обладающий спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено внешними воздействиями. [ГОСТ 21515 76] Недопустимые, нерекомендуемые ферроэлектрик Тематики материалы диэлектрические …   Справочник технического переводчика

  • Сегнетоэлектрик — Ferroelectric Сегнетоэлектрик. Кристаллический материал, который проявляет самопроизвольную электрическую поляризацию, гистерезис и пьезоэлектрические свойства. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО… …   Словарь металлургических терминов

  • сегнетоэлектрик — feroelektrikas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. ferroelectric vok. Ferroelektrikum, n rus. сегнетоэлектрик, m pranc. ferroélectricité, m …   Automatikos terminų žodynas

  • сегнетоэлектрик — feroelektrikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Tam tikroje temperatūros srityje savaimine poliarizacija pasižymintis dielektrinis ar pusiau laidus kristalas arba polikristalas, kurio poliarizuotumas kinta dėl išorinio… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • сегнетоэлектрик — feroelektrikas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, gebanti savaime įsielektrinti tam tikrame temperatūrų intervale. atitikmenys: angl. ferroelectric material rus. сегнетоэлектрик; ферроэлектрик ryšiai: sinonimas – segnetoelektrikas …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • сегнетоэлектрик — feroelektrikas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ferroelectric vok. Ferroelektrikum, n rus. сегнетоэлектрик, m pranc. ferro électrique, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Сегнетоэлектрик — 96. Сегнетоэлектрик Ндп. Ферроэлектрик Диэлектрик, обладающий спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено внешними воздействиями Источник: ГОСТ 21515 76: Материалы диэлектрические. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»