Практикум по спецкурсу "Физика сегнетоэлектриков". Часть 1. Сидоркин С.Д - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

47
где
γ
γ
γ
′
′
+
′
=
-
коэффициент полного пироэффекта.
Тепловой напрев кристалла может быть и неоднородным.
Тогда воздействие уже не будет скалярным, и симметрия кристаллов ,
даже не являющихся до нагрева пироэлектриками, может измениться так ,
что она будет описываться одним из скалярных классов . При этом в таких
кристаллах нагрев вызывает их электрическую поляризацию , которая
называется третичным пироэффектом . Третичный пироэффект искажает
информацию о P
s
кристалла и, естественно, при измерении γ необходим
однородный нагрев .
4. Уравнения пироэффекта
Свободную энергию кристалла можно записать через механические,
электрические и тепловые эффекты , т.е. представить как функцию
механических напряжений t, электрического поля Е и энтропии S следующим
образом :
()
mmhhhmmhmkkmih
E
hi
EtS
c
J
tEdEEttSF γα
ρ
α ∆Τ+∆Τ+∆
Τ
+++=
2
'
2
1
2
1
2
1
(1),
где i, h = 1,2,3, .. .,6; k, m = 1,2,3;
E
hi
S - податливость кристалла при постоянном электрическом поле и
температуре;
a'
km
- поляризуемость диэлектрика при постоянной деформации;
d
mh
- пьезоэлектрический модуль;
J - механический эквивалент тепла;
р -плотность ;
с - удельная теплоемкость;
a
h
- коэффициент теплового расширения ;
γ
т
- пироэлектрический коэффициент .
1-й член выражения для свободной энергии описывает упругую энергию ,
2-й - энергию электрической поляризации,
3-й - энергию пьезоэлектрической поляризации,
4-й - тепловую энергию ,
5-й - энергию теплового расширения ,
6-й - энергию пироэлектрической поляризации (за счет истинного
пироэффекта).
Уравнения пироэффекта будем получать, исходя из выражения (1):
1) кристалл нагрет равномерно ; 
                                            47

     гд е         γ = γ ′ + γ ′′           -     коэффициент полногопироэффекта.
      Т еплов ой напрев кристалла может быть и неод нород ным.
Т огд а в озд ейств ие у же не бу д ет скалярным, и симметрия кристаллов ,
д аже не яв ляю щ их ся д о нагрев а пироэлектриками, может измениться так,
что она бу д ет описыв аться од ним из скалярных классов . При этом в таких
кристаллах нагрев в ызыв ает их электрическу ю поляризацию , которая
назыв ается третичным пироэффектом. Т ретичный пироэффект искажает
информацию о Ps кристалла и, естеств енно, при измерении γ необх од им
од нород ный нагрев .

                                    4. У равне ни я п и ро эффе кт а
      Св обод ну ю энергию кристалла можно записать через мех анические,
электрические и теплов ые эффекты, т.е. пред став ить как фу нкцию
мех анических напряжений t, электрического поля Е и энтропии S след у ю щ им
образом:
                                                   1 JρΤ
      1            1 '
F = S hiE t h t i + α km  E k E m + d mh E m t h +         (∆S )2 + ∆Τα h t h + ∆Τγ m Em (1),
      2            2                               2 c
     гд е i, h = 1,2,3, .. .,6; k, m = 1,2,3;
          S hiE - под атлив остькристалла при постоянном электрическом полеи
          температу ре;
          a'km - поляризу емостьд иэлектрика при постоянной д еформации;
          dmh - пьезоэлектрический мод у ль;
          J - мех анический экв ив алент тепла;
           р -плотность;
          с - у д ельная теплоемкость;
          ah - коэффициент теплов ого расширения;
           γт - пироэлектрический коэффициент.
      1-й член в ыражения д ля св обод ной энергии описыв ает у пру гу ю энергию ,
      2-й - энергию электрической поляризации,
      3-й - энергию пьезоэлектрической поляризации,
      4-й - теплов у ю энергию ,
      5-й - энергию теплов ого расширения,
      6-й - энергию пироэлектрической поляризации (за счет истинного
      пироэффекта).
У рав нения пироэффекта бу д ем полу чать, исх од я изв ыражения (1):
      1) кристаллнагрет рав номерно;

Страницы