Упругие сегнетоэлектрики

Рассмотрим на рис. 7.11.1 полупространство, занятое упругим сегнетоэлектриком [c.507]

Рис. 7.11.1. Задача о поверхностных волнах в упругих сегнетоэлектриках (ортогональная ориентация, оР-ЬР5).

В электрическом поле в сегнетоэлектриках происходят упругие электронная и ионная поляризации, а также неупругая доменная. В процессе доменной поляризации векторы Р доменов ориентируются по направлению электрического поля (рис. 5.18, б). Переориентацией направлений Р, доменов объясняются характерные для сегнетоэлектриков нелинейные свойства петля диэлектрического [c.158]

Дополнительно отметим открытие в СССР нового типа канальных упругих волн в поликристаллических сегнетоэлектриках [70], существенно расширивших полосу перестройки частоты пьезокерамических фильтров благодаря аномально низким значениям коэрцитивных полей и диэлектрической проницаемости поверхностных слоев пьезокерамики, обусловливающим повышенную крутизну управления и нелинейности упругих констант. [c.154]

Существенную часть энергии стенки в сегнетоэлектриках может составлять упругая энергия. Эта энергии связана с механическими напряжениями, вызванными изменениями поляризации внутри стенки через пьезоэлектрический эффект. Упругая энергия, как правило, благоприятствует сужению стенки. По порядку величины она сравнима с дипольной энергией. [c.56]

Глава 4 посвящена исследованию упругих, пьезо- и сегнетоэлектрических свойств твердых тел и колебаний тел различной формы, перечислены области применения пьезо- и сегнетоэлектриков. [c.5]

Обеспечивая высокую степень очистки электровакуумных приборов (ЭВП) от газов, титан практически не взаимодействует со щелочными металлами, ртутью, имеет низкую упругость пара и другие ценные для радиоэлектроники свойства. Кроме самого металла, в радиоэлектронике используют его соединения, например окислы — для создания пленок с полупроводниковыми свойствами, титанаты, служащие сегнетоэлектриками, и др. [c.126]

УПРУГИЕ ИОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ, СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ И КЕРАМИКИ [c.433]

Гл. 7. Упругие ионные кристаллы, сегнетоэлектрики и керамики [c.434]

В 7.2 и 7.3 представлена общая нелинейная феноменологическая модель с соответствующими нелинейными полевыми и определяющими уравнениями, не зависящая от типа рассматриваемого кристалла. В 7.4 приведены линейные уравнения для упругих ионных кристаллов и показана их обоснованность с точки зрения динамики решеток. В 7.5—7.8 рассматриваются приложения линейной теории, когда введение градиентов поляризации существенно особое внимание здесь уделяется поверхностным эффектам ц эффектам пограничных слоев. В 7.9 даны линеаризованные уравнения для кристаллов сегнетоэлектрика, поведение которых характеризуется наличием постоянной электрической поляризации. [c.434]

Замечания. О только что полученных уравнениях нужно сделать несколько замечаний. Сначала следует отметить, что для введения понятия тензора напряжений не привлекались соображения, связанные с рассмотрением тетраэдра. Далее, в рамках данной нелинейной теории было показано, что все взаимодействия априори входят в общее выражение для тензора напряжений Коши. Это непосредственно следует из введения объективных скоростей изменения во времени (7.2.2). Выражение (7.3.6) показывает, что тензор напряжений Коши может быть сильно нелинеен по поляризации, а добавочное слагаемое в тензоре напряжений, связанное с t " , войдет, за исключением случая полностью линейной теории, даже в линеаризованную теорию, когда имеются интенсивные начальные поля (такова ситуация в сегнетоэлектриках, см. 7.9). Для обобщенных внутренних сил а, и в рамках феноменологического подхода нужны определяющие уравнения. Для этого должны быть развиты исключительно термодинамические аспекты теории (см. ниже). Однако, хотя нас будет в основном интересовать термодинамически полностью обратимое описание (упругость), отметим, что эти три полевые величины сг, Е а Е, вообще говоря, имеют как диссипативные, так и не- [c.438]

Гл. 7. Упругие ионные кристаллы, сегнетоэлектрики и керамики нением неразрывности [c.442]

Достаточно полное исследование электроакустических объемных волн в упругих сегнетоэлектриках можно найти в работе [Pouget, Maugin, 1980]. Здесь же мы просто сформулируем некоторые результаты, чтобы дать представление об этом предмете. [c.494]

ТЕМПЕРАТУРА критическая соответствует критическому состоянию вещества переходу сверхпроводника из сверхпроводящего состояния в нормальное) Кюри является [общим названием температуры фазового перехода второго рода температурой фазового перехода ферромагнетика в парамагнетик при которой исчезает самопроизвольная поляризация в сегнетоэлектриках) ] насыщения соответствует термодинамическому равновесию между жидкостью и ее паром при данном давлении Нееля фиксирует фазовый переход антиферромагнетика в парамагнетик плавления выявляет фазовый переход из кристаллического состояния в жидкое радиационная — температура абсолютно черного тела, при которой его суммарная по всему спектру энергетическая яркость равна суммарной энергетической яркости данного излучающего тела термодинамическая определяется как отношение изменения энергии тела к соответствующему изменению его энтропии цветовая определяется температурой абсолютно черного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности яркости этого тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра яркостная — температура абсолютно черного тела, нри которой спектральная плотность энергетической яркости совпадает с таковой для данного излучающего тела, испускающего сплошной спектр] ТЕНЗИ-ОМЕТРИЯ — совокупность методов измерения поверхност э-го натяжения ТЕНЗОМЕТРИЯ—совокупность методов измерения механических напряжений в твердых телах по упругим деформациям тел ТЕОРЕМА Вариньона если данная система сил имеет равнодействующую, то момент этой равнодействующей относительно любой оси или точки равен алгебраической сумме моментов слагаемых сил относительно той же оси или точки Вириала устанавливает соотношение, связывающее среднюю кинетическую энергию системы частиц с действующими в ней силами) [c.281]

П. м. используются для изготовления пьезоэлектрических преобразователей раэл. назвачения в гидролокации, УЗ-технике (см. Ультразвук), акустоэлектронике, точной механике и др. Для изготовления пьезоэлемента выбирают П. м., сопоставляя их параметры и характеристики, к-рые определяют эффективность и стабильность работы пьезоэлектрич, преобразователя с учётом его назначения и условий эксплуатации, П. м. характеризуются след, величинами (табл.) матрицами пьезомодулей d и относительной диэлект-рич. проницаемости е , коэф. упругой податливости SE, скоростью распространения звуковых волн с, тангенсом угла диэлектрич. потерь tgo, механич. добротностью Qmi плотностью р, предельно допустимой темп-рой 0 (темп-ра Кюри для сегнетоэлектриков). Во мн. случаях оценивать П. м. удобнее след, параметрами 1) коэф. зл.-механич. связи (для квазистатич. режима, когда длина звуковой волны существенно превосходит размеры пьезоэлемента) [c.189]

В пьезоэлектриках и сегнетоэлектриках наличие алектронеханич. связи приводит к уменьшению модулей упругости и, следовательно, уменьшает С. э. [c.548]

Пьеэоэлектрики — вещества, у которых под действием механических напряжений возникает поляризация (прямой пьезоэффект) или под действием электрического поля изменяются размеры (обратный пьезоэффект). К пьезоэлектрикам относятся поляризованные сегнетоэлектрики с остаточной поляризацией, а также кристаллы, не имеющие центра симметрии. В основе пьезоэффекта лежит смещение ионов в кристаллической решетке при упругой деформации. Пьезоэффект анизотропен и характеризуется пьезомодулем — зарядом, который появляется на поверхности пластин пьезоэлектрика под действием единичной силы. Обычно измеряют так называемый продольный пьезомодуль 33 по заряду на поверхности, перпендикулярной направлению поляризации, когда нагрузка приложена перпендикулярно этой же поверхности. От пьезоэлектриков требуются высокие значения пьезомодуля и малые потери. Пьезомодули йзз у сегне-токерамики и пленки поливинидиленфторида [—СНг —СГг—] равны соответственно (2. .. 4)-10 и 3,5-10 Кл/Н, что на один-два порядка больше пьезомодулей кварца. [c.607]

Существуют кристаллы, близкие по структурным свойствам к сегнетоэлектрикам. В них фазовые переходы сопровождаются критическими изменениями упругих постоянных, а ниже температуры Гк возникает спонтанно деформированное состояние, подобно тому, как в ферромагнетиках появляется спонтанно намагниченное, а в сегнетоэлектриках — спонтанно поляризованное состояние. По адалогии с сегнетоэлектриками эти ве-щества называют сегне-тоэластиками. [c.110]

Определенные перспективы в расширении рабочих возможностей устройств классической пьезотехники на объемных акустических волнах открываются в случае создания материалов с полевым управлением скоростью звука, что существенно упростит разработку объемных звукопроводов для управляемых ультразвуковых линий задержки. Представляется вероятным использование для этих целей сегнетоэластиков и сегнетоэлектриков вблизи ФП, когда резко возрастает полевая управляемость упругими характеристиками, при необходимости нахождения рабочей точки, обеспечивающей достаточно малое затухание акустических колебаний. Не исключено, что прогресс в разработке сегнетомагнетиков, включая их композитные варианты, сможет решить задачу токового, а [c.267]

Другим характерным параметром сегнетоэлектриков является сегнетоэлект-рическая (в отличие от магнитной — см. ч. V) точка Кюри — температура, при которой возникает (при охлаждении) или исчезает (при нагреве) спонтанная поляризация. После достижения точки Кюри происходит фазовый переход (первого рода, второго рода, размытый) из сегнетоэлектрического состояния в параэлектрическое, когда Р., = 0. При этом изменяются симметрия кристалла, параметры элементарной ячейки, а значения диэлектрических, упругих, пьезоэлектрических, электрооптических и других характеристик имеют резкие максимумы и минимумы. [c.209]

В случаях, когда с О, необходимо, чтобы внутреннее поле было велико, а коэффициент упругой связи мал. Как уже указывалось, если в кристаллах вдоль определенных направлений большие ионы кислорода чередуются с маленькими катионами с большим зарядом, то в таких кристаллах может возникнуть большое внутреннее поле. Эти условия осуществляются в кристаллах со структурой типа перовскита, трехокиси рения, пирохлора и некоторых других. Коэффициент упругой связи определяется размерами элементарной ячейки и ионов и зависит от характера химических связей в кристаллах. У подавляющего большинства сегнетоэлектриков кислороднооктаэдрического типа малый катион (Т , ТГ ) окружен шестью ионами кислорода. [c.78]

При макроскопических измерениях спонтанной поляризации Реи кристалл сегнетоэлектрика, разбитый на домены, необходимо предварительно монодоменизировать. Однако пряхмые статические измерения спонтанной поляризации по величине связанного заряда монодоменизи-рованного кристалла осуществить трудно из-за отмечавшейся выше электропроводности кристалла и наличия свободных зарядов в окружающей атмосфере. Поэтому в сегнетоэлектриках (как зачастую и в линейных пироэлектриках) величину Реи определяют не непосредственно, а через измерения пьезоэффекта, пироэффекта, величины поляризации при быстрой переполяризации (переориентации доменов) кристалла и т. д. Наиболее широко используется метод петель диэлектрического гистерезиса. Эти петли по внешнему виду напоминают известные петли упругого и магнитного гистерезиса. [c.82]

Как уже отмечалось выше, с возникновением спонтанной поляризации в сегнетоэлектриках связаны аномалии ряда их свойств в области Аазового перехода упругих, диэлектрических, оптических и пр. Этого нельзя сказать, однако, с такой же определенностью о пьезоэлектрических свойствах. Все здесь зависит от того, каким пьезокоэффициентом характеризуются его пьезосвойства в области фазового перехода й ж е или д ж к. Пьезокоэффициенты йж ев области перехода меняются очень сильно, в то время как коэффициенты д ж Ъ сохраняются относительно постоянными . Причину такого различия в поведении этих пар коэффициентов легко понять из условий их определения (см. рис. 56) при определении коэффициентов д ж к электрическая сторона обусловливается механической (и наоборот) без влияния побочных явлений. В то же самое время при определении коэффициентов с и е постоянство Е требует при изменении диэлектрической проницаемости кристалла (что наиболее характерно нри сегнетоэлектрическом фазовом переходе) изменения заряда на его обкладках, не связанного с пьезоэффектом как таковым. [c.138]

Предлагаемая вниманию читателей книга известного французского ученого Ж. Можена являет собой яркий пример последовательного приложения всей мощи аппарата современной механики сплошных сред для построения и развития электродинамики твердых деформируемых тел. В настоящее время это самостоятельный предмет, в котором модельные представления охватывают большое число самых разнообразных природных явлений, широко используемых в науке и технике. Книга написана так, что все конкретные модели строятся в рамках единой общей схемы — на основе общих принципов механики и термодинамики. В то же время, поскольку изложение ведется в традиционном и не требующем специальной подготовки ньютоновском приближении, то читатель получает прекрасный рабочий инструмент, непосредственно применимый для решения конкретных практических задач. Большое внимание уделяется методам построения определяющих уравнений — специальных соотношений, вытекающих из законов сохранения и замыкающих систему уравнений. Отличительной особенностью книги является широкое использование лагранжевой системы координат. На основе развитой схемы представлены классические теории пьезоэлектричества и магнитоупругости, а также новые и, несомненно, более сложные теории упругих ферромагнитных тел, упругих ионных кристаллов, сегнетоэлектриков и керамик, построение которых потребовало введения новых параметров и новых феноменологических уравнений. [c.5]

Глава 7 посвящена упругим ионным кристаллам (например, галогенам щелочных металлов), сегнетоэлектрикам (например, титанату бария, нитриту натрия) и керамикам (например, керамикам Р2Т). Интересующие нас электроупругие взаимодействия в зависимости от ситуации либо нелинейны (керамики), либо обусловлены нарушением симметрии, либо имеют совершенно новый тип, существующий только для пространственно неоднородных электрических полей (ионные кристаллы). Более точное описание двух последних типов взаимодействия требует введения в число определяющих параметров градиентов поляризации наравне с деформацией и электрической поляризацией. В случае сегнетоэлектриков появляется новая векторная динамическая степень свободы, связянная с поляризацией, и это в чрезвычайной степени обогащает динамические возможности всей системы. Изложение в случае ионных кристаллов во многом обязано первым работам Р. Д. Миндлина и А. Аскара, тогда как остальная часть главы, а также развитие общей нелинейной теории основываются на исследованиях автора и близких сотрудников (Б. Колле и Дж. Пуже). Как и в предыдущих главах, основное внимание уделялось динамическим процессам, в частности волнам смешанного типа. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...