Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 56 стр.

UptoLike

Составители: 

55
деполяризующего. Его величина существенно зависит от формы
диэлектрика.
Макроскопическая напряженность электрического поля в
диэлектрике
Е
r
есть сумма
0
Е
r
и
деп
Е
r
, а диэлектрическая
восприимчивость
χ
связывает значения
Р
r
и Е
r
:
ЕР
r
r
0
χε
= . (5.3)
Третье слагаемое в (5.1) есть вклад в напряженность
связанных зарядов, возникших на границе сферической полости,
вырезанной нами мысленно в диэлектрике. Поскольку вектор
поляризации
Р
r
изменяется на масштабах, намного
превосходящих размер полости, его можно считать практически
однородным при нахождении
св
σ
по формуле (5.2).
Элементарный расчет по принципу суперпозиции дает значение
полости
Е
r
в точке А:
0
3
ε
Р
Е
полости
r
r
= . (5.4)
Последнее слагаемое в (5.1) представляет вклад в
лок
Е
r
всех
атомов (ионов), находящихся внутри полости (за исключением
атома, расположенного в точке
А). В простейшем случае, когда
базис состоит только из одного атома, который при расчете
микрос
Е
r
можно считать точечным диполем, а решетка Браве
простая кубическая, причем точка
А совпадает с центром одного
из атомов, значение
микрос
Е
r
равно нулю.
В более сложном случае
микрос
Е
r
0, но в этом случае, без
ограничения общности, можно считать, что
0
ε
γ
jij
i
микрос
P
Е =
, (5.5)
где
γ=const порядка единицы.
Для простоты рассмотрим ситуацию, когда базис состоит из
одного атома и
ijij
γδ
γ
= . Под действием локального поля атом
поляризуется и приобретает дипольный момент
р
r
, который
равен
                                  55

деполяризующего. Его величина существенно зависит от формы
диэлектрика.
      Макроскопическая
               r         напряженность
                                  r           r электрического поля в
диэлектрике Е есть сумма Е0 и Едеп , а диэлектрическая
                                                r    r
восприимчивость χ связывает значения Р и Е :
                              r         r
                             Р = χε 0 Е .                         (5.3)
      Третье слагаемое в (5.1) есть вклад в напряженность
связанных зарядов, возникших на границе сферической полости,
вырезанной намиr мысленно в диэлектрике. Поскольку вектор
поляризации      Р    изменяется        на        масштабах,   намного
превосходящих размер полости, его можно считать практически
однородным при нахождении σ св по формуле (5.2).
Элементарный
 r              расчет по принципу суперпозиции дает значение
Еполости в точке А:
                           r              r
                           Еполости = Р          .                (5.4)
                                            3ε 0
                                                              r
      Последнее слагаемое в (5.1) представляет вклад в Е лок всех
атомов (ионов), находящихся внутри полости (за исключением
атома, расположенного в точке А). В простейшем случае, когда
базис
 r      состоит только из одного атома, который при расчете
Е микрос можно считать точечным диполем, а решетка Браве
простая кубическая, причем
                     r        точка А совпадает с центром одного
из атомов, значение Е микрос равно нулю.
                                  r
      В более сложном случае Е микрос ≠0, но в этом случае, без
ограничения общности, можно считать, что
                           i         γ ij Pj
                         Е микрос  =         ,                    (5.5)
                                       ε0
где γ=const порядка единицы.
     Для простоты рассмотрим ситуацию, когда базис состоит из
одного атома и γ ij = γδ ij . Под действием локального поля атом
                                                     r
поляризуется и приобретает дипольный момент р , который
равен