Пироэлектрические кристаллы симметрия

Кристаллы, естественные (примитивные) элементарные ячейки которых обладают отличным от нуля дипольным моментом ро, называются пироэлектриками ). В равновесии полный дипольный момент идеального пироэлектрического кристалла равен произведению ро на число ячеек в кристалле ), и поэтому даже в отсутствие внешнего поля плотность поляризации повсюду в кристалле равна Р = Ро/ . Отсюда непосредственно следуют жесткие ограничения на тип точечной группы симметрии пироэлектрического кристалла, поскольку операции симметрии должны сохранять все свойства кристалла и, в частности, направление вектора Р. Поэтому единственная возможная поворотная ось должна быть параллельной вектору Р кроме того, не должно существовать зеркальных плоскостей, перпендикулярных такой оси. Это исключает все точечные группы (см. табл. 7.3), кроме и п = 2, 3, 4, 6), а также и Из табл. 7.3 видно, что только указанные точечные группы допускают размещение в узлах решетки ориентированных объектов (например, стрелок) [c.179]

Строение и дефекты твердых тел. Кристаллическая решетка — это присущее кристаллическому состоянию вещества регулярное расположение частиц (атомов, ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью, в трех измерениях. Полное описание кристаллической решетки дается пространственной группой, параметрами элементарной ячейки, координатами атомов в ячейке. В этом смысле понятие кристаллической решетки эквивалентно понятию атомарной структуры кристалла. Русский ученый Е. С. Федоров почти на 40 лет раньше, чем были найдены методы рентгеноструктурного анализа, рассчитал возможные расположения частиц в кристаллических решетках различных веществ. Он подразделил кристаллы на 32 класса симметрии, объединяющих 230 возможных пространственных групп. Кристаллы могут различаться по двойному лучепреломлению, по пьезо- и пироэлектрическим свойствам, образованию адсорбционных центров, работе выхода электронов и т. п. [c.11]

Пироэлектрические классы кристаллов могут быть отобраны на основании соображений симметрии. Действительно, если кристалл имеет спонтанную поляризацию, то ее направление является совершенно определенным (значит — единственным) и полярным. Следовательно, спонтанная поляризация в кристалле соответствует особенному полярному направлению. Это в свою очередь означает, что спонтанно поляризованные кристаллы должны принадлежать по симметрии к следующим 10 полярным классам 1, 2, 3, 4, 6, т, тт2, Ът, Атт, %тт. [c.32]

Пироэлектричеством называется состояние электрической полярности, обусловленное изменением температуры и совпадающее с оптической полярностью. Впервые это явление наблюдалось на минералах группы турмалина, для которых главная ось симметрии кристаллов является главной пироэлектрической осью. Изменение температуры на 1 град по этой оси приводит к появлению заряда до 10 к/ж . [c.44]

Поляризационный механизм. Джонстон [9] развил отличную от теории Чена теорию фотоиндуцированного изменения показателя преломления в пироэлектриках типа АВОз, к которым относятся LiNbOs и ЫТаОз. Он исходил из полон ения, что пироэлектрическому кристаллу разрешено симметрией изменение макроскопической поляризации (плотности электрических дипольных моментов) в результате ионизации или заполнения определенных ловушек, так же как и поляризации решетки полем объемного заряда [101. При этом результирующая плотность поляризационного заряда рр = — СШ действует как источник электрического поля, под влиянием которого фотовозбужденные электроны диффундируют из освещенной области кристалла в неосвещенную. [c.300]

Пироэлектрические кристаллы обладают более низкой симметрией, чем пьезоэлектрические, поэтому если в пироэлектрических кристаллах создать механическое напряжение, то обязательно будет наблюдаться и пьезоэффект. Пирокристаллы непременно обладают пьезосвойствами, однако не все пьезоэлектрические кристаллы обладают пироэлектрическими свойствами. [c.285]

Из выражений (30), (30 ) следует, что векторная часть нелинейной, восприимчивости Xijk (2со, со, со) равна нулю, если отсутствует полярная ось симметрии (или плоскость симметрии). Так, она равна нулю для кристаллов, относящихся к классу 222 (Ъм. (21,6)). В тех же случаях пропадает пироэлектрический эффект, а также пьезоэлектрический эффект, зависящий от гидростатического давления. [c.19]

Одним из известных пироэлектриков является турмалин. Он относится к группе симметрии Зт пироэффект его проявляется в направлении полярной оси 3 (ось Z). Пирокоэффициент относительно мал (см. табл. 23.1), в связи с чем в технике турмалин практически не применяют. Ряд кристаллов класса 2 (сульфат лития, виннокислый калий и др.) обладают существенно большим пирокоэффициентом, однако и они не получили широкого технического применения. В качестве пироэлектрических материалов используют в основном сегнетоэлектрики. [c.243]

Прп П0М01ЦИ подобных таблиц определяется симметрия сегнетоэлектрического кристалла в монодоменном состоянии. В этом состоянии кристалл может прииадлен ать к одной из пироэлектрических групп и всегда является полярным кристаллом . Такой же симметрией обладают и от- [c.51]

Сегнетоэлектрики обладают пироэлектрическими свойствами только в монодоменизированном состоянии, т. е. в состоянии, когда спонтанная поляризация всех доменов ориентирована в одном направлении. Как уже отмечалось, разбитый на домены кристалл сегнетоэлектрика имеет симметрию пироэлектрического неполярного кристалла и пиросвойствами обладать не может. Пиросвойствами, однако, может обладать так называемый униполярный кристалл, т. е. кристалл, имеющий преимущественную ориентацию доменов по какому-либо из направлений. Но пироэффект униполярных кристаллов большого интереса [c.105]

Некоторые кристаллы, не будучи пироэлектрическими в отсутствие внешних напряжений, могут приобретать спонтанный дипольный момент при механической деформации. Подобрав нужное сжатие, можно получить такое искажение структуры, при котором кристаллы способны сохранять дипольный момент. Подобные кристаллы называются пъезоэлектри-ками. Точечная группа симметрии пьезоэлектрического кристалла (в недеформированном состоянии) не может содержать операции инверсии. [c.179]

Диэлектрич., магн., упругие и др. св-ва кристаллов удобно представлять в виде т. н. указательных поверхностей. Описывающий такую поверхность радиус-вектор характеризует величину той или иной кристаллофиз. константы для данного направления (см. Индикатриса в оптике). Симметрия любого св-ва кристалла не может быть ниже симметрии его внеш. фор-мы (п р и н ц и п Неймана). Иными словами, группа симметрии Сх, описывающая любое физ. св-во кристалла, неизбежно включает элементы симметрии его точечной группы С, т. е. является её надгруппой СхЗэС. Так, кристаллы, обладающие центром симметрии, не могут обладать полярными св-вами, т. е. такими, к-рые изменяются при изменении направления на обратное, напр, пироэлектрическими (см. Пироэлектрики). Наличие элементов симметрии определяет ориентацию гл. осей указательной поверхности и число компонент тензоров, описывающих то или иное физ. св-во. Так, в кристаллах кубич. сингонии все физические св-ва, описываемые тензорами второго ранга, не зависят от направления. Такие кристаллы изотропны относительно этих св-в (указательная поверхность — сфера). Те же св-ва в кристаллах ср. сингоний (тетрагональной, тригональной и гексагональной) характеризуются симметрией эллипсоида вращения, т. е. тензор [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...