Практикум по спецкурсу "Физика сегнетоэлектриков". Часть 1. Сидоркин С.Д - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

46
3. Общие сведения о пироэффекте
Итак , мы выяснили , что величину пироэффекта можно
характеризовать величиной изменения спонтанной поляризации
∆
P
S
,
пропорциональной изменению температуры :
,; l
r
r
r
r
q
ss
=Ρ∆Τ=Ρ∆ γ
где q - заряд единицы объема диэлектрика, l
r
- расстояние между
центрами тяжести положительных и отрицательных зарядов , l
r
направление от отрицательного заряда к положительному,
Изменение величины P
s
за счет пирокоэффициента можно
рассматривать как сумму истинного (первичного) и ложного (вторичного)
эффектов .
Истинным пироэффектом называется изменение
s
Ρ
r
, не связанное с
пьезоэлектрической поляризацией .
Ложный пироэффект - изменение
s
Ρ
r
, связанное с пьезополяризацией .
Таким образом , истинный и ложный пироэффект в сумме составляет
полный пироэффект.
Ложный пироэффект проще всего вычислить через деформацию
свободного кристалла при однородном нагреве. Этот эффект можно
трактовать как изменение величины l
r
без изменения q. Если для
температуры Т
1
s
Ρ
r
составляет :
,
1
1
T
T
s
ql
r
r
=Ρ
то
,
,
12
""
Τ−Τ=∆Τ
∆Τ=∆=Ρ∆ γ
r
l
r
r
q
s
где
"
γ
- коэффициент ложного -пироэффекта. Практическое разделение
истинного и ложного пироэффекта затруднительно , так как измеряемый в
опытах эффект представляет собой сумму обеих указанных :
(
)
,
"'
∆Τ+=Ρ∆ γγ
r
r
r
s
где
"
γ
- коэффициент истинного пироэффекта.
Последнее выражение через компоненты вектора записывается в виде:
(
)
∆Τ+=∆Ρ
"'
iisi
γγ
, где I =1,2,3,
откуда, переходя к дифференциальной форме, получим :
,
Τ∂
∂
=
s
γ
                                          46




                        3. О бщ и е све де ни я о п и ро эффе кт е
     И так, мы в ыяснили, что в еличину                      пироэффекта можно
х арактеризов ать в еличиной изменения спонтанной поляризации ∆ PS,
пропорциональной изменению температу ры:
                                       r    r     r     r
                                      ∆Ρs = γ ∆Τ; Ρs = q l,
                                                               r
    гд е q - заряд ед иницы объ ема д иэлектрика, l - расстояние межд у
                                                                        r
центрами тяжести положительных и отрицательных заряд ов , l
направ лениеот отрицательного заряд а к положительному ,
    И зменение в еличины Ps за счет пирокоэффициента можно
рассматрив ать как су мму истинного (перв ичного) и ложного (в торичного)
эффектов .
                                                       r
    И стинным пироэффектом назыв ается изменение Ρs , не св язанное с
пьезоэлектрической поляризацией.
                                    r
     Л ожный пироэффект - изменение Ρs , св язанноеспьезополяризацией.
     Т аким образом, истинный и ложный пироэффект в су мме состав ляет
полный пироэффект.
     Л ожный пироэффект прощ е в сего в ычислить через д еформацию
св обод ного кристалла при од нород ном нагрев е. Э тот эффект можно
                                       r
трактов ать как изменение в еличины l без изменения q. Е сли д ля
                  r               r        r
температу ры Т1 Ρs состав ляет: Ρs 1 = q l T1 , то
                                 T

                                   r        r r
                                ∆Ρs" = q ∆ l = γ " ∆Τ,
                                ∆Τ = Τ2 − Τ1 ,

    гд е γ - коэффициент ложного -пироэффекта. Практическое разд еление
           "


истинного и ложного пироэффекта затру д нительно, так как измеряемый в
опытах эффект пред став ляет собой су мму обеих у казанных :
                                  r     r r
                                           (
                                ∆Ρs = γ ' + γ " ∆Τ, )
     гд е γ - коэффициент истинного пироэффекта.
           "


     Послед неев ыражениечерезкомпоненты в ектора записыв ается в в ид е:
                           ∆Ρsi = (γ i' + γ i" )∆Τ , гд еI =1,2,3,
                                                                      ∂Ρs
     отк у д а, перех од я к д ифференциальной форме, полу чим: γ =       ,
                                                                      ∂Τ

Страницы