Departamentul de proiectare și tehnologie a izolației electrice
Subiect: Investigarea feroelectricilor
Obiectiv: studierea proprietăților dielectrice de bază ale feroelectricilor ca funcție a câmpului electric extern și a temperaturii prin metoda oscilografică.
Informații de bază din teorie
Ferroelectricile sunt un grup special de dielectrice care, sub o anumită temperatură sau într-un anumit interval de temperatură, au polarizare spontană, adică sunt într-o stare polarizată în absența unui câmp electric extern. Au primit numele lor din sarea Rochelle, care a fost istoric prima feroelectrica.
Toate feroelectricilor cunoscute pot fi împărțite în două grupe principale: feroelectricilor proton - substanțe care conțin hidrogen (sare Rochelle, cristale mixte, săruri Rochelle înrudite, fosfați monobazici și potasiu digidroarsenaty, sărurile de amoniu și substituite-deutero) și substanțe care nu conțin hidrogen (titanat de bariu, titanat de plumb, legate în structura amestecului izomorfe de titanat de bariu și alți compuși). Prin structură, compoziție și proprietăți, aceste două grupuri diferă semnificativ una de cealaltă. Primul grup este caracterizat printr-o structură complexă a unui material feroelectric, acestea provoacă polarizarea spontană este considerată a fi un proton. Aceste cristale au o polarizare spontană la temperaturi scăzute, sunt fragile, astfel încât aplicarea lor practică este dificilă și oarecum limitată.
Al doilea grup constă din feroelectrice neprotejate, a cărei caracteristică caracteristică este mediul octaedric cu ioni de oxigen ai unui cation mai mic. Acest grup se numește feroelectrică octaedrică oxigenată. Datorită caracteristicilor electrice ridicate, simplitatea producției, varietatea proprietăților feroelectrice de grupuri secundare sunt utilizate pe scară largă în diferite domenii de inginerie.
Prezența polarizării spontane determină o serie de proprietăți speciale ale feroelectricilor.
- Condiție dielectrică înaltă.
- Dependența neliniară a permitivității la temperatură și prezența punctului Curie (figura 1).
- Dependența neliniară a vectorului de polarizare spontană și a constantei dielectrice de rezistența câmpului electric extern (figura 2).
- Dieterică dietetică (Figura 3).
Fig. 1. Dependența de temperatură a constantei dielectrice a unui feroelectric
Fig. 2. Dependența polarizării P și a constantei dielectrice e a feroelectricului la rezistența câmpului electric extern
Din teoriile feroelectricității cunoscute: termodinamică - cea mai completă și riguroasă și teoria minimelor locale - mai puțin stricte, dar mai vizuale.
Polarizarea spontană apare în substanțele care au o structură de domeniu. Domeniul este o regiune macroscopică în care momentele electrice ale particulelor individuale sunt egale în mărime și sunt aranjate în paralel.
Conform teoriei termodinamice, structura domeniului în materie apare dacă în acest caz este asigurată minimul de energie totală a sistemului datorită dispunerii ordonate a particulelor.
Pentru caracterizarea gradului de ordonare a particulelor în feroelectric Ginsburg a ales o valoare pătrată a vectorului de polarizare, deoarece energia liberă nu depinde de direcția sa, iar energia liberă a unui singur domeniu izotrop cristal feroelectric neaccentuate exprimate ca următoarele serii:
unde F0 este energia liberă a cristalului în faza paraelectrică;
P este modulul vectorului de polarizare;
- coeficienții de expansiune, în funcție de proprietățile substanței;
Articole similare
-
Individualizarea riscului bazat pe cercetarea moleculară genetică și preclinice precoce
-
Rezervarea personalului și îndrumarea noilor "agenții de contact"
Trimiteți-le prietenilor: