Практикум по спецкурсу "Физика сегнетоэлектриков". Часть 1. Сидоркин С.Д - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

49
(
)
∆Τ+=∆Τ+∆Τ=∆Ρ
"''
mmmnmnm
e γγγα
.
γ
= (
γ
'
т
+
γ
"
т
) - коэффициент полного пироэффекта, характеризует
электрический момент единицы объема кристалла за счет истинного и
ложного эффектов . Таким образом , для разделения этих эффектов
необходимо определение всех пьезоэлектрических , упругих постоянных и
коэффициентов теплового расширения .
Такое разделение проведено , например, для кристаллов нитрита бария
5. Уравнение электрокалорического эффекта
Если менять электрическое поле, в котором находится
пироэлектрический кристалл, то должен наблюдаться
электрокалорический эффект, обратный пироэлектрическому эффекту :
изменение температуры пироэлектрика, вызванное изменением
приложенного к нему электрического поля . Иначе говоря , векторное
воздействие вызывает скалярный эффект. Электрокалорический эффект был
предсказан Липманом и Кельвином (1887) из термодинамических
соображений об обратимости явлений и обнаружен вскоре
экспериментально. Этот эффект очень мал: так , для пластинки турмалина
толщиной 1мм изменение напряженности поля на 1 СГСЭ (1/300 В ) дает
изменение температуры примерно 10
-5
°С.
Кобеко П.П. и Курчатов И . В . в 1928 г. предсказали существование
электрокалорического эффекта в кристаллах сегнетовой соли и
экспериментально показали, что вблизи температуры Кюри у сегнетовой
соли электрокалорический эффект намного больше, чем у турмалина. В
дальнейшем было показано , что это явление наблюдается и у других
сегнетоэлектриков , и в области фазовых переходов оно может дать заметные
изменения температуры . Так , в кристалле KDP, помещенном в сильное
электрическое поле, температура фазового перехода может измениться на 2°
только вследствие электрокалорического эффекта.
Аналитически электрокалорический эффект записывается
коэффициентом
q = dT/dE .
Получим уравнение электрокалорического эффекта, полагая , что
единственным результатом приложения электрического поля к кристаллу
явится изменение его теплосодержания , изменение энергии единицы объема 
                                       49



                                                  (         )
                    ∆Ρm = emnα n ∆Τ + γ m' ∆Τ = γ m' + γ m" ∆Τ .
     γ= (γ'т +γ"т ) - коэффициент полного пироэффекта, х арактеризу ет
электрический момент ед иницы объ ема кристалла за счет истинного и
ложного эффек тов . Т аким образом, д ля разд еления этих эффектов
необх од имо опред еление в сех пьезоэлектрических , у пру гих постоянных и
коэффициентов теплов ого расширения.
     Т акоеразд елениепров ед ено, например, д ля кристаллов нитритабария

                  5. У равне ни е эле кт ро кало ри че ско го эффе кт а
       Е сли менять электрическое             поле,        в котором нах од ится
пироэлектрический            кристалл,        то        д олжен      наблю д аться
электрокалорический эффект, обратный пироэлектрическому эффекту :
изменение температу ры            пироэлектрика,        в ызв анное изменением
приложенного к нему электрического поля. И наче гов оря, в екторное
в озд ейств иев ызыв ает скалярный эффект. Э лектрокалорический эффект был
пред сказан Л ипманом и К ельв ином (1887) из термод инамических
соображений        об обратимости яв лений               и обнару жен в скоре
экспериментально. Э тот эффект очень мал: так, д ля пластинки ту рмалина
толщ иной 1мм изменение напряженности поля на 1 СГСЭ (1/300 В ) д ает
изменениетемперату ры примерно10-5 °С.
       К обеко П.П. и К у рчатов И .В . в 1928 г. пред сказали су щ еств ов ание
электрокалорического эффекта в кристаллах сегнетов ой соли и
экспериментально показали, что в близи температу ры К ю ри у сегнетов ой
соли электрокалорический эффект намного больше, чем у ту рмалина. В
д альнейшем было показано, что это яв ление наблю д ается и у д ру гих
сегнетоэлектриков , и в области фазов ых перех од ов оно может д атьзаметные
изменения температу ры. Т ак, в кристалле KDP, помещ енном в сильное
электрическоеполе, температу ра фазов ого перех од а может измениться на 2°
только в след ств иеэлектрокалорического эффекта.
       А налитически       электрокалорический           эффект      записыв ается
коэффициентом
                                        q = dT/dE .
       Полу чим у рав нение электрокалорического эффекта, полагая, что
ед инств енным резу льтатом приложения электрического поля к кристаллу
яв ится изменениеего теплосод ержания, изменениеэнергии ед иницы объ ема

Страницы