Пироэлектрический эффект

Схема пироэлектрического эффекта в кристаллах турмалина (класс Зт) [c.204]

Уравнение пироэлектрического эффекта (с учетом нелинейного члена) имеет вид [c.205]

Пироэлектрический эффект обычно усложняется тем, что каждый пироэлектрик является одновременно и пьезоэлектриком. Поэтому неоднородное изменение температуры кристалла вызывает деформацию, а последняя породит вторичную поляризацию пьезоэлектрического происхождения, налагающуюся на первичную пироэлектрическую поляризацию. [c.275]

Поскольку исследуемый биморфный пьезоэлемент обладал пьезоэффектом, во втором варианте сигнал снимался непосредственно с биморфного пьезоэлемента, на который при этом пьезоприемник не наклеивался. В этом случае регистрируемый сигнал мог быть обусловлен не только термоупругим, но и пироэлектрическим эффектом. Частота модуляции светового луча составляла 72 кГц. [c.286]

При приложении статического электрического поля наблюдался пироэлектрический эффект 23 ].—Прим. ред. [c.375]

Принцип действия сегнетоэлектрического приемника, обладающего заметным пироэлектрическим эффектом, заключается в следующем. Лучистая энергия, падая на зачерненную поверхность сегнетоэлектрического кристалла, нагревает его. При этом изменяется спонтанная поляризация, т. е. происходит изменение заряда, которое регистрируется с помощью электронной схемы.-Использование пироэлектрических кристаллов в качестве датчиков температуры дает возможность регистрировать температурные изменения порядка 10" —10" при чувствительности [c.512]

Пироэлектрики — это кристаллические диэлектрики, обладающие спонтанной поляризацией, т.е. поляризацией в отсутствие электрического поля и др. внешних воздействий. Кристаллы первых 10 из перечисленных для пьезоэлектриков классов относятся к пироэлектрикам, т.е. в них возникает поляризация при отсутствии внешних воздействий. Обычно наблюдается не сама спонтанная поляризация, а ее изменение при быстром изменении температуры (пироэлектрический эффект). Типичный пироэлектрик — турмалин. В нем при изменении температуры на 1 С возникает электрическое поле -400 В/см. Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками, но не наоборот. Некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами [95]. [c.260]

Схема пироэлектрического эффекта в кристаллах пентаэритрита (класс 4тт) [c.204]

Пироэлектрический эффект может быть усилен наложением электрического поля, что приводит к ферроэлектрическим феноменам. В современных матрицах имеется поглощающий излучение слой, вьшолненный в виде четвертьволновой оптической полости толщиной около [c.216]

Пироэлектрик - диэлектрик, обладающий пироэлектрическим эффектом. [c.399]

Пироэлектрический эффект — явление возникновения электрических зарядов на поверхности диэлектрика при изменении его температуры. [c.399]

Возникновение электростатического заряда объясняют также с помощью пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов, однако поскольку в таких случаях образуется относительно малый заряд, эти эффекты в полной мере не выражают сущности всего процесса. [c.91]

При использовании других физических свойств для полного решения вопроса их необходимо комбинировать. Если кристалл обладает пьезоэлектрическими свойствами, то это говорит лишь об отсутствии центра инверсии Наличие пироэлектрического эффекта говорит о полярности в строении кристалла (об отсутствии центра инверсии, плоскости симметрии и осей симметрии четного порядка, перпендикулярных направлению эффекта), но ничего не говорит о наличии или отсутствии продольных плоскостей симметрии. Наоборот, вращение плоскости поляризации указывает на отсутствие таких продольных плоскостей, но ничего не говорит об остальных элементах симметрии. [c.255]

В этих условиях можно подтвердить отсутствие центра симметрии наличием положительного пьезоэлектрического или пироэлектрического эффекта [5]. Иногда полезно изучить внешнюю форму кристалла. Наконец, что еще более важно, было показано, что можно обнаружить центр симметрии исследованием не отсутствующих отражений, а распределения интенсивностей различных наблюдаемых отражений. В большинстве случаев сочетание всех этих методов позволяет установить пространственную группу, но порой все-таки оказывается необходимым определить действительные положения всех [c.154]

ВЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ [c.204]

Рассмотрим векторные свойства кристаллов на примере пироэлектрического эффекта. [c.204]

Но скалярное воздействие не может создать симметрию полярной стрелки, значит, эта симметрия должна существовать в самом кристалле. Отсюда следует, что вектор поляризации Р при пироэлектрическом эффекте должен быть параллелен единичному полярному направлению в кристалле. Если же в кристалле нет единичных полярных направлений, то ни пироэффекта, ни других векторных свойств у кристалла быть не может. Из 32 классов симметрии полярные единичные направления могут существовать лишь в 10 классах симметрии, а именно в тех, где есть либо одна-единственная ось симметрии, либо одна ось и продольные плоскости симметрии. [c.206]

Обратим внимание на то, что АТ здесь означает не градиент температуры (т. е. вектор), а скалярное изменение температуры (нагрев или охлаждение), одинаковое для всего кристалла. Для обнаружения и изменения пироэлектрического эффекта кристалл длительно выдерживается в термостате. [c.205]

Пироэлектрический эффект был впервые обнаружен на кристаллах турмалина (класс Зт см. рис. 72, д). Было замечено, что на белой бумаге, на которой долго лежали кристаллы, пыль собиралась особенно интенсивно около концов кристалла. Объясняется это тем, [c.205]

Поскольку ДГ — скаляр, а ДР— вектор, очевидно, у тоже вектор, характеризующий величину пироэлектрического эффекта. Симметрия свойства, описываемого этим вектором, должна соответствовать симметрии явления. [c.205]

Причиной возникновения зарядов в кристаллических телах могут являться сегнето-, пьезо- и пироэлектрические эффекты [95—98]. [c.25]

Пироэлектрический эффект может проявляться только в диэлектрических кристаллах, принадлежащих к одному из десяти полярных классов симметрии. [c.206]

Здесь (У и е — механические напряжение и деформация, Е и В — напряженность и индукция электрического поля, Т — абсолютная температура, с — теплоемкость, — энтропия, я — упругая податливость, д. - пьезоэлектрический коэффициент, а — коэффициент теплового расширения, у — коэффициент пироэлектрического эффекта, X — диэлектрическая проницаемость (обозначение здесь не стандартно, чтобы не спутать с деформацией е). [c.295]

Наблюдение пироэлектрического эффекта и измерение его коэффициентов сильно осложняются проводимостью кристалла. Кроме того, каждый пироэлектрический кристалл также является и пьезоэлектриком. Изменение температуры кристалла, особенно неоднородное, вызывает де рмацию кристалла, а результатом деформации является пьезоэлектрическая поляризация, которая добавляется к поляризации, вызванной пироэффектом. Различают первичный , или истинный , пироэффект, который наблюдался 6i.t в жестко закрепленном пироэлектрике (невозможны деформации), и вторичный , или ложный , пироэффект, который наблюдался бы в свободном кристалле (нет механических напряжений). [c.208]

Другим примером такого типа может служить вторичный, или ложный , пироэффект в пьезоэлектрических кристаллах изменение температуры вызывает деформацию теплового расширения (11), а она, в свою очередь, создает (9) электрическую поляризацию, которая добавляется к первичному, или истинному , пироэлектрическому эффекту (12). Этот пример разобран в 39. [c.293]

Осуществление этих процессов в действительности зависит от условий опыта. В примере с пироэлектрическим эффектом, если кристалл механически зажат , т. е. не может свободно деформироваться, то осуществится только первичный пироэлектрический эффект, а если кристалл механически свободен , т. е. может деформироваться, то тепловое расширение приведет к деформации, а опа, в свою очередь, вызовет электрическую индукцию. [c.293]

Однако и такие малые различия часто могут оказаться существенными и влиять как на числовые значения, так и на характер явлений. В некоторых случаях различия могут быть и значительными. Так, для пироэлектрического эффекта вторичный эффект может даже превысить первичный. [c.294]

При повышенных температурах на гранях кристалла, перпендикулярных его полярной оси, проявляется как электрический заряД, обусловленный изменением спонтанной поляризации при изменении температуры — пироэлектрический эффект, так и напряжение ( ), не связанное с пироэлектрическим эффектом. Различие пироэлектрического эффекта и напряжения, названного в работе [1] сопутствующим , состоит в том, что пироэффект проявляется только при изменении температуры во времени, а напряжение сохраняется и при постоянной температуре. [c.80]

В материалах, обладающих пироэлектрическим эффектом, наблюдается приращение температуры при приложении к по- [c.80]

Сегнето-, пьезо-, пироэлектрические эффекты и электростатическое заряжение [c.25]

К свойствам минералов, определяющим их электрический заряд, а следовательно, и разделение, относятся электропроводность, диэлектрическая проницаемость, электризация трением (трибоадгезионный эффект), контактный потенциал и пироэлектрический эффект. Кроме того, существуют пьезоэлектрический эффект и униполярная (детекторная) проводимость кристаллов, которые пока не используются в процессах обогащения. [c.22]

В [172] измерены температурные зависимости диэлектрической проницаемости и пироэлектрического эффекта в керамике Nao,5Bio,5Ti03 под приложенным аксиальным давлением. В условиях давления расширяется область существования ферроэлектрической фазы в направлении более высоких температур и увеличивается остаточная поляризация. [c.265]

Кроме того, как отмечалось выше, при этом способе регистрации вклад в сигнал может давать также пироэлектрический эффект, который проявляется только в области действия теплового зонда, поэтому полученные топограммы указывают на присутствие стр тстурных дефектов в биморфных пьезокерамических элементах, однако не дают информации об их локализации, размерах и форме. Заметим, что возможен вариант контроля, при котором принимающий пьезоэлемент занимает лишь часть ОК, [c.287]

Стабильность свойств пьезокерамики характеризуют следующие данные. За первые шесть месяцев после поляризации коэффициент электромеханической связи ЦТС-19 уменьшается на 2,5%. Изменение характеристик описывается линейной зависимостью от логарифма времени. Поэтому дальнейшее старение обычно незначительно. При повышении температуры скорость изменения характеристик резко возрастает. Предварительный нагрев и последующее охлаждение приводят к уменьшению значений пьезоконстант, причем степень уменьшения зависит от температуры нагрева. Если нагрев производится до температуры, меньшей, чем температура, соответствующая максимуму пьезоэлектрических свойств, то существенное ослабление последних наблюдается лишь ниже температуры 100°С. При температурах, близких к температуре предварительного нагрева, ослабление пьезоэлектрических свойств менее заметно. После предварительного нагрева до температур более высоких, чем температура, при которой пьезоэлектрические константы максимальны, ослабление пьезоэлектрических свойств становится существенным во всем интервале температур исследования. При последующих температурных циклах необратимое уменьшение пьезоэлектрических констант менее заметно, и после 3-4-х термоциклов их значения становятся воспроизводимыми для каждой температуры, меньшей температуры предварительного нагрева. Необходимо учитывать возможность проявления пироэлектрического эффекта в пьезопреобразователях при их быстром нагреве или охлаждении. Поэтому непосредственная (гальваническая) связь пьезопреобразователей с усилителями, имеющими низкую граничную полосу усиления сигналов, может оказаться нежелательной. [c.95]

Если кристалл обладает слоистым строением (схМ. 18), то лшни-мальное расширение при нагревании наблюдается вдоль слоев, мак-си аальное — перпендикулярно направлению слоев. Эти примеры показывают, что явление анизотропии обусловливается особенностями внутреннего строения кристаллов. Анизотропия проявляется и в других свойствах кристаллов (пьезоэлектрический и пироэлектрический эффекты, лучепреломление и др.). [c.140]

Так, нагревание кристалла может вызвать не только изменение его энтропии и тепловое расширение, но и термоупругие напряжения, и электрическую поляризацию вследствие пироэлектрического эффекта. Воздей- [c.291]

Между основными воздействиями и эффектами существуют не только указанные связи. Механическое напряжение ст может также вызвать электризацию кристалла вследствие пьезоэлектрического эффекта (отрезок 7 на схеме) или н<е изменить энтропию из-за пьезокалорического эффекта, т. 6. нагревания, вь званного механическим воздействием (отрезок 8 на схеме). Электрическое поле может создать деформацию кристалла при обратном пьезоэлектрическом эффекте (линия 9) или вызвать изменение температуры из-за описанного в 39 электрокалорического эффекта (линия 10). Наконец, нагревание или охлаждение может привести к механической деформации из-за теплового расширения 11) или к появлению электрической поляризации вследствие пироэлектрического эффекта 12). [c.293]

Возвращаясь к различиям между у и п, необходимо отметить, что для ряда сегнетоэлектрических материалов при определенных температурах наряду с пироэлектрическим эффектом характерны явления, не связанные с пироэлектричеством, которые мы назвали сопутствующими эффектами. Эти эффекты подробно исследованы только для Ь1НЬ0з [5, 10]. Однако уже сейчас можно утверждать, что сопутствующие эффекты могут проявляться во всех сегнетоэлектрических материалах или, точнее говоря, во всех системах электрод — сегнетоэлектрик— электрод. Величина и знак сопутствующего напряжения, а также его температурная зависимость определяются в первую очередь соотношением работ выхода материалов электродов и поверхностей сегнетоэлектрика. При этом благодаря спонтанной поляризации противоположные грани кристалла сегнетоэлектрика имеют существенно различные свойства и материалы электродов подбираются таким обра- [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология