ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ионная тепловая поляризация из "Физика твердого тела " Наиболее простым видом поляризации, зависящей от теплового движения частиц, является поляризация, обусловленная движением отдельных ионов внутри диэлектрика. В связи с этим рассмотрим сначала основные закономерности ионной тепловой поляризации. [c.284] Во многих диэлектоиках имеются слабосвязанные ионы. Это могут быть ионы, находящиеся в междоузлиях, или ионы, локализованные вблизи структурных дефектов. За счет тепловых флуктуаций ионы могут переходить из одних положений равновесия в другие, преодолевая потенциальные барьеры. При отсутствии внешнего электрического поля такие перемещения являются случайными и диэлектрик остается неполяризованным. Под действием поля изменяется потенциальный рельеф и появляется некоторое преимущественное перемещение ионов в дефектных областях. Так возникает поляризация. В зависимости от особенностей структуры диэлектрика и типа дефектов время релаксации ионной тепловой поляризации при комнатной температуре колеблется от Ю до Ю- с. [c.284] Здесь По — общее число слабосвязанных ионов в единичном объеме V —частота колебания иона. [c.284] В отсутствие внешнего поля все направления перебросов ионов через потенциальный барьер равновероятны. Поэтому распределение ионов равномерно. [c.285] Наложение внешнего однородного поля вдоль оси л изменяет зависимость U(x). Потенциальная энергия иона в этом поле должна изменяться с расстоянием линейно. Таким образом, кривая V (х) представляет собой результат наложения зависимости, изображенной на рис. 8.5, и наклонной прямой (рис. 8.6). Из рис. 8.6 следует, что вероятность перескока иона из положения / в положение 2 увеличивается, а вероятность обратных перескоков уменьшается. Это происходит потому, что за счет наложения поля потенциальный барьер в первом случае уменьшается на AL/, а во-втором — увеличивается на AU. Если заряд иона равен е, то AU= =еЕд/2. Естественно, что число перескоков в единичное время в направлении J- 2 теперь больше, чем в обратном направлении. В результате этого в диэлектрике устанавливается асимметричное распределение зарядов, т. е. создается некоторый дипольный момент. [c.285] Найти зависимость Дя(/) из (8.46) не представляет труда, если считать, что поле, действующее на каждый ион, равно среднему макроскопическому полю в диэлектрике, и, следовательно, при установлении поляризации оно не меняется. На самом деле это не так, но для упрощения будем считать, что = onst и Af/= = onst. Оправданием такого предположения может служить то, что более громоздкие расчеты приводят к тем же основным результатам. [c.286] Поляризуемость уменьшается с увеличением температуры, так как тепловое движение препятствует упорядоченному распределению ионов. [c.287] Другими словами, atr является коэффициентом, не зависящим от напряженности поля. Электрический дипольный момент единичного объема, возникающий при ионной тепловой поляризации, зависит от Е только потому, что от Е зависит число избыточна перескакивающих через потенциальный барьер ионов. [c.287] Вернуться к основной статье