Пироэлектрический эффект

Изменение поляризации в кристалле при его нагревании или охлаждении получило название пироэлектрического эффекта. Пи-296 [c.296]

Если в изменение поляризации вносят вклад оба пироэлектрических эффекта, то [c.297]

Правая часть диаграммы (см. рис. 1.8) характеризует электро-тепловые эффекты в полярном кристалле. Пироэлектрический эффект возникает, когда возмущающим фактором является тепловое воздействие, а отклик имеет электрическую природу. В зависимости от характера термодинамического процесса (изотермический при ДГ=0 или адиабатический, если ДГ = 0) и от электрических 24 [c.24]

Пироэлектрический эффект заключается в появлении электрических зарядов на поверхности полярного диэлектрика при изменении его температуры. [c.167]

Рис. 6.4. Модельный механизм пироэлектрического эффекта а--Т=о-, б —Г >0 e — T2>Ti г — изменение с температурой

Температурное разупорядочение диполей, снижающее величину спонтанной поляризованности из-за изменения направления электрических моментов диполей (см. рис. 6.4,6 и в), приводит к так называемому первичному ( истинному ) пироэлектрическому эффекту. Кроме того, наблюдается и вторичный ( ложный ) пироэффект за счет термического расширения кристалла, которое приводит к уменьшению спонтанной поляризованности из-за температурного уменьшения плотности кристалла (это расширение также показано на рис. 6.4,6 и в). [c.168]

Важным выводом является то, что композит может обладать пироэлектрическим эффектом (тг / 0) даже в том случае, если этим эффектом не обладают (т. е. тг = 0) составляющие его фазы /. В результате внешнего нагрева у такого композита в фазах и на макроуровне будут возникать электрические (или магнитные) поля. [c.94]

Пироэлектрическим эффектом называют явление поляризации диэлектрика при однородном по его объему нагреве или охлаждении. Вещества с четко выраженным пироэлектрическим эффектом называют пироэлектриками. [c.241]

Номинальная емкость экспериментального преобразователя равна 1,66 нФ, сопротивление резистора Яь подбирали соответственно этой величине. Резистор нагрузки Нь необходим для стабилизации работы повторителя напряжения. Без этого резистора на входе получается емкостной делитель на конденсаторах С и Ст., который восприимчив к электрическим помехам и пироэлектрическому эффекту, рассмотренному в приложении А. [c.23]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

К активным диэлектрикам относятся пироэлектрики, т. е. диэлектрики, обладающие пироэлектрическим эффектом. Пироэлектрический эффект состоит в изменении спонтанной поляризо-ванности диэлектриков при изменении температуры. К типичным линейным пироэлектрикам относятся турмалин и сульфит лития. Пироэлектрики спонтанно поляризованы, но в отличие от сегнето-электриков направление их поляризации не может быть изменено [c.245]

Значительным пироэффектом обладают некоторые сегнетоэлект-рические кристаллы, к числу которых относятся ниобат бария-стронция, триглицинсульфат — ТГС, ниобат и танталат лития. Пироэлектрический эффект проявляется также в поляризованной, т. е. подвергнутой действию постоянного электрического поля, сег-нетокерамике, а также у некоторых полимеров, например у поляризованных поливинилденфторида и поливинилиденхлорида. [c.246]

Преобразование лучистой энергии в электрический заряд пироэлектрической мишени не имеет принципиальных ограничений по длине волны. Это является большим преимуществом пирокона. Поскольку пироэлектрический эффект зависит от изменения температуры в каждой точке мишени, пирокон не воспроизводит теплового изображения стационарного объекта, а передает только динамику тепловой картины. Поэтому ИК-излучение, вызывающее изменение температуры пироэлектрической мишени, должно быть переменным. Для этого существуют [c.141]

О проблемах пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов. Пьезоэлектрический п пироэлектрический эффекты связаны с понятием диэлектрической проницаемости. Известно, что на поверхности диэлектрика, помещенного в электрическое поле напряженностью Е, индуцируются заряды (на одной чагги поверхности положительный, а на другой — отрицательный), удельный дипольный момент которых Р (вектор поляризации) пропорционален напряженности Е. [c.472]

Если дипольные моменты изменяются вследствие теплового расширения при нагревании диэлектрика, то возникновение при этом внешнего электрического поля называется пироэлектрическим эффектом. Возникновение же внешнего электрического поля из-за изменения дипольных моментов кристалла за счет механической деформации (изменение расстояния между положительными и отрицательными зарядами за счет деформации) называется пьезоэлектрическим эффектом (существуют прямой и обратный эффекты). Наряду с этим имеют место и такие явления, как выделение тепла при воздействии электрического поля электрокало-рический эффект), выделение тепла при индуцировании дипольных моментов [теплота поляризации). [c.473]

Пироэлектрические приемники по сравнению с другими тепловыми приемниками обладают малой инерционностью при малой массе приемного элемента и увеличенной интенсивности теплоотвода можно понизить их инерционность до 10 с. Принцип действия пироэлектрических измерителей основан на появлении электрического сигнала при изменении температуры сегнетоэлектри-ческого материала. Пироэлектрический эффект проявляется в кристаллах титаната бария, сульфата лития, ниобата лития и др. [c.98]

Пироэлектрическим эффектом называется изменение поляризации диэлектрика при изменении его температуры. Этот эффект впервые наблюдался в 1703 г., когда было обнаружено, что нагревание призматического кристалла турмалина приводит к появлению электрических зарядов на некоторых гранях этого кристалла. Впоследствии был экспериментально обнаружен эффект, обратный пироэлектрическому — так называемый электрокалорический эффект (изменение температуры диэлектрика при изменении напряженности электрического поля). [c.101]

Очевидно, что величина пироэлектрического эффекта может характеризоваться производной (dPjdT) и соответственно величина электрокалорического эффекта — производной (дТ1дЕ). [c.101]

Пироэлектрическим эффектом называется изменение поляризации диэлектрика при изменении его температуры. Электрокалорическим эффектом называется изменение температуры диэлектрика при изменении напряженности электрического поля. Характеристикой пироэлектрического эффекта служит величина дР/дТ), характеристикой элек-трокалорического эффекта — величина дТ/дЕ). [c.160]

Деформация хиральных смектиков-С под действием механических сил или электрических полей сопровождается изменением точечной сим.четрии ЖК- Симметрия самого смектика-С описывается Группой оо2, Монодоменная текстура, образуемая при приложении электрического поля или сдвиговой механической деформации вдоль оси второго порядка, описывается точечной группой 2. Это явление должно приводить к пьезоэффекту, который в самом деле наблюдается в данных условиях. Кроме того, в ДОБЛМБЦ обнаружен пироэлектрический эффект, который так-же обусловлен типом симметрии хиральных смектиков. [c.104]

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]

Следует отметить, что логические элементы быстродействующих счетных машин с оптическим входом можно создавать и на основе других комбинаций различных нелинейных оптических элементов. Так, например, в качестве логического элемента И мо ет также служить система, состоящая из пироэлектрического детектора (устройства, вырабатьтающего сигнал низкой частоты при поглощении импульса оптического излучения) и подключенной к нему ячейки Керра [266]. При поглощении оптического импульса напряжение, возникшее на пироэлектрике, откроет на некоторое время ячейку Керра. Сигнал на выходе системы появится лишь при одновременном попадании световых импульсов на пироэлектрик и ячейку Керра. Молекулярные кристаллы благодаря большому пироэлектрическому эффекту (триглицинсульфат, мета-нитроанилин), значительной нелинейной восприимчивости и двулучепреломлению (мета-нитроанилин) вполне могут быть использованы в описанных вариантах оптических логических элементов. [c.182]

Диффузионный механизм. Амодей и Стайблер [13] развили другой взгляд на природу внутреннего поля, под действием которого дрейфуют электроны из облученной зоны кристалла. Вследствие температурной зависимости ионной проводимости и высокого пироэлектрического коэффициента при циклическом нагревании и охлаждении в этих кристаллах происходит образование внутреннего электрического поля [14J. Когда температура поднимается выше 100 °С, проводимость ниобата лития становится достаточно высокой, и результирующее пироэлектрическое поле релаксирует в течение нескольких минут. При охлаждении кристалла пироэлектрический эффект меняет знак, и вследствие быстрого уменьшения электропроводности значительная часть наведенного заряда остается в течение многих недель, если кристалл не подвергается облучению светом. Поле, оставшееся после охлаждения [c.301]

В кристаллах LiNbOs и LiTaOs, легированных ионами меди и хрома, помимо пироэлектрического эффекта имеет место изменение макроскопической поляризации вследствие разницы в дипольных моментах основного и возбужденного состояний ионов примесей. Ацентричная полярная решетка поляризует примесные иопы. При возбуждении световым импульсом происходит изменение дипольного момента лигандов и окружающих ионов решетки вследствие перераспределения заряда примесного иона. Это явление обусловливает механизм оптическою смешения и выпрямления при частотах выше те, при которых реализуется пироэлектрический эффект. [c.304]

Из рис. 7.5 видно, что Ар слабо зависит от температуры и составляет 0,6 10" ед. СГСЕ. Для LiTaOs Gr величина Ар = 0,8 10 ед. СГСЕ при низких температурах она увеличивается до 1,0 10 ед. СГСЕ при комнатной температуре. Для подтверждения того, что наблюдавшиеся эффекты обусловлены возбуждением дипольных моментов ПОПОВ хрома, эксперименты были воспроизведены с нелегированными кристаллами LiNbOs и LiTaOs. В этом случае измеренные Р( ) были малы и соответствовали небольшому пироэлектрическому эффекту из-за остаточного поглощения излучения кристаллами. [c.305]

В некоторых нецентросимметричных кристаллах при изменении температуры наблюдается пироэлектрический эффект возникает электрическое напряжение, полярность которого изменяется в зависимости от того, нагревается кристалл или охлаждается Ei = qiAT, где дг — вектор пироэлектрического коэффициента (см. табл. 1.1). Пироэлектричество обусловлено спонтанной (самопроизвольной) поляризацией таких кристаллов (пироэлектриков). В равновесном состоянии при неизменной температуре электрическое поле, сопутствующее спонтанной поляризации, не проявляется, так как оно экранировано электрическими зарядами, лритекаю-щими к пироэлектрику из внешней среды или за счет электропроводности кристалла. Однако при изменении температуры изменяющаяся спонтанная поляризованность не успевает скомпенсировать-ся, вследствие чего и наблюдается пироэффект. [c.23]

Пироэлектрический эффект может быть использован в первую очередь для обнаружения и измерения тепловых потоков, а при соблюдении определенных условий — для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Электрокалорический эффект может быть при1менен для электрически управляемого понижения температуры (например, для достижения более глубокого охлаждения в криогенной технике). [c.169]

Сущность метода электрической сепарации заключается в электризации минеральных частиц и последующем их разделении в электрическом поле в соответствии с величиной и знаками их зарядов. Последние возникают при некоторых процессах (например, при контактном трении и нагреве разнородных частиц) вследствие различия в таких свойствах минералов, как электропроводность, электрическая проницаемость, электризация трением (трибоэлектрический эффект), пироэлектрический эффект и др. По правилу Коэна, вещества с большой диэлектрической константой (Na l — 6,0) заряжаются положительно, а с малой (КС1 4,8) — отрицательно. Более подробно теоретические основы этого метода рассмотрены в литературе [15-19]. [c.427]

Как следует из определения, при изменении температуры пироэлектрик поляризуется, т. е. на противоположных сторонах его возникают разноименные заряды (рис. 23.1). Это возможно только в веществах, обладающих спонтанной или остаточной поляризацией, когда имеющаяся поляризованность Р зависит от температуры Т. Благодаря электропроводности связанные поляризационные заряды обычно скомпенсированы свободными зарядами противоположного знака (на рнс. 23.1 свободные заряды обведены кружками), и наличие поляризации не проявляется. При нагреве или охлаждении значение Р изменяется (на рис. 23.1 уменьшение Р условно изображено исчезновением нескольких диполей), и часть свободных зарядов освобождается. Эти освободившиеся свободные заряды и обнаруживаются внешним индикатором как пироэлектрическая поляризация, являющаяся функцией температуры — Р (Т). Кроме того, все пироэлектрики являются и пьезоэлектриками, поэтому в них при изменении температуры за счет температурного изменения размеров возникает пьезоэлектрическая поляризация. Это так назывеемый вторичный пироэлектрический эффект. [c.242]

Как и следовало ожидать, электрокалорический и пироэлектрический коэффициенты пропорциональны друг другу и имеют противоположные знаки. Это означает, что кристаллы, обладающие большим пироэлектрическим эффектом, проявляют большой электрокалорический эффект. Кристалл — система единая если его нагревать (охлаж- [c.110]

В приборах, регистрируюш,их температуру, часто используется так называемый пироэлектрический эффект, который описывается с помош,ью определяюш,их соотношений [c.649]

К первой группе пироэлектриков - полярным диэлектрикам -относятся все сегнетоэлектрики. Однако для использования пироэлектрического эффекта сегнетоэлектрик должен быть монодомен-ным. Монодоменизация достигается разными способами, включая температурную поляризацию. Обычно монодоменной структуры монокристаллических сегнетоэлектриков добиваются уже в процессе выращивания. [c.675]

Преобразование лучистой энергии в элемрический заряд пироэлектрической мишени не имеет принципиальных ограничений по длине волны. Эго является большим преимуществом пирокона. Поскольку пироэлектрический эффект зависит от измерения температуры в каждой точке мишени, пирокон не воспроизводит теплового изображения стационарного объекта, а передает только динамику тепловой картины. Поэтому ИК-излучение, вызывающее изменение температуры пироэлектрической мишени, должно бьггь переменным. Для этого существуют два наиболее приемлемых способа модуляции лучистого потока во времени 1) обтюрация стационарного потока с помощью колеблющегося или вращающегося затвора перед входным окном [c.93]

Это название (руго — огонь) отражает тот факт, что в обычных условиях дипольный момент пироэлектрического кристалла не заметен — он нейтрализуется слоями ионов, попадающих из атмосферы на грани кристалла. Если, однако, нагреть кристалл, то компенсация уже не будет полной, поскольку поляризация изменится благодаря тепловому расширению кристалла, нейтрализующие ионы начнут испаряться и т. п. Поэтому вначале пироэлектрический эффект объясняли образованием электрического момента при нагревании. [Иногда такие кристаллы называют не пироэлектрическими, а полярными. Однако название полярный кристалл лучше не применять, поскольку оно широко используется также как синоним термина ионный кристалл (независимо от того, является последний пироэлектриком или нет).] Наличие пе равной нулю суммарной поляризации может также маскироваться доменной структурой, как и в случае ферромагнетиков (см. гл. 33). [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...