Руководство к лабораторным работам по курсам "Материаловедение и материалы электронных средств", "Материалы и элементы электронной техники", "Материалы электронной техники". Джуплин В.Н - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

13
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ
2.1. Цель работы
Изучение влияния электрического поля и температуры на характеристики
сегнетоэлектрических материалов.
2.2. Теоретическая часть
Сегнетоэлектриками называют вещества, у которых в отсутствие
внешнего электрического поля в определенном интервале температур и
давлений существует спонтанная электрическая поляризация. Своими
электрическими свойствами сегнетоэлектрики подобны ферромагнетикам с их
магнитными свойствами. В
материалах с обычными диэлектрическими
свойствами, как, например, в слюде, стекле, бумаге, фарфоре и др.
поляризованное состояние возникает и продолжает сохраняться только под
влиянием внешнего электрического поля. После прекращения внешнего
воздействия поляризация диэлектриков довольно быстро исчезает. В отличие от
этих материалов, сегнетоэлектрики сами по себе поляризованы и
самопроизвольная (спонтанная) поляризация является характерным
признаком
их устойчивого состояния. Так, например, диэлектрическая проницаемость
материалов, равная
EP /41
π
ε
+
=
(где Р – электрический момент или
поляризация единицы объема и Е – напряженность электрического поля),
достигает у сегнетоэлектриков огромных значений, т.к. в них Р сохраняет
конечное значение при сколь угодно малом Е.
Сегнетова соль
O4HOHNaKC
2644
⋅
⋅
была первым материалом, у
которого была обнаружена способность к электрической поляризации, поэтому
само явление получило название сегнетоэлектричества, а соответствующие
материалы стали называть сегнетоэлектриками.
Сегнетоэлектрические свойства сегнетовой соли были открыты в начале
двадцатых годов (США); наиболее полное и всестороннее исследование свойств
сегнетовой соли выполнено в СССР Курчатовым И.В. совместно с
Кобеко П.П.
в начале тридцатых годов. Однако сама сегнетова соль широкого практического
применения из-за низких механических свойств и низкой влагостойкости не
нашла. Особенно интенсивно начали развиваться фундаментальные и
прикладные работы по сегнетоэлектричеству после открытия в 1944 году Вулом
Б.М. (СССР) сегнетоэлектрических свойств титаната бария BaTiO
3
. Независимо
подобные исследования проводились в США и Японии.
Свойства сегнетоэлектриков рассмотрим на примере BaTiO
3
. Это
диэлектрик, химические связи в нем ионно-ковалентные. Он кристаллизуется в
структуру перовскита (рис.1), в которой каждый атом титана окружен шестью
атомами кислорода, каждый атом бария – двенадцатью атомами кислорода,
атом кислорода – двумя атомами титана. Атомы кислорода располагаются в
вершинах правильных октаэдров, в центре которых расположены атомы титана.

Страницы