B. A. Nazarbayeva

Piroelektrik effekt. 

Piroelektriklar – bu kristall strukturali materiallar bo‘lib, 

ularga  issiqlik  oqimi  bilan  ta’sir  ko‘rsatilganda  ularda  elektr  zaryadlari  paydo 

bo‘ladi.  Piroelektrik  effekt  pyezoelektrik  effektga  juda  yaqin.  Shu  bois  oldingi 

bo‘limda aytilgan ko‘pgina gaplar piroelektriklar uchun ham adolatlidir.  

---

166 

 

Xuddi 

pyezoelektriklar 

kabi 

piroelektriklardan 

ham 

qarama-qarshi 

tomonlariga  issiqlik  tomonidan  induksiyalangan  zaryadlarni  to‘plash  uchun 

mo‘ljallangan  elektrodlar  kiritilgan  yupqa  plenkalar  ko‘rinishida  foydalaniladi 

(4.12-rasm).  Piroelektrik  detektorni  issiqlik  oqimidan  elektr  zaryadlanadigan 

kondensator  ko‘rinishida  tasavvur  qilish  mumkin.  Bunday  datchik  hech  qanday 

tashqi qo‘zg‘atish signallariga muhtoj bo‘lmaydi, unga faqatgina zaryadni o‘lchash 

uchun  mos  keluvchi  interfeys  elektron  sxema  talab  qilinadi.  Turli  metallardan 

ishlangan  ikkita  elektrod  statsionar,  biroq  har  xil  haroratda  joylashgan  bo‘lganda 

ularning  chiqishida  doimiy  kuchlanish  paydo  bo‘ladigan  termojuftliklardan 

(termoelektrik  qurilmalar)  farqli  o‘laroq,  piroelektriklarda  zaryad 

haroratning 

o‘zgarishiga 

javob  tariqasida  paydo  bo‘ladi.  Haroratning  o‘zgarishi  issiqlik 

to‘lqinlarining  ko‘chishi  natijasida  sodir  bo‘lishi  sababli  piroelektrik  qurilmalar 

issiqlik oqimining detektorlari

 bo‘lib hisoblanadi. Ularni ba’zan dinamik datchiklar 

deb atashadi, bu ularning fizikaviy tabiatiga mos keladi. Piroelektrik kristall tashqi 

issiqlik  oqimining  (masalan,  infraqizil  manbadan  chiqayotgan  nurlanish)  ta’siriga 

tortilganda  uning  harorati  ortadi,  uning  o‘zi  ham  issiqlik  manbaiga  aylanadi.  Shu 

sababli kristallning qarama-qarshi tomonida issiqlik oqib chiqishi sodir bo‘ladi, bu 

4.12- rasmda ko‘rsatilgan. 

Agar  harorat  o‘zgarganda  unda  spontan  qutblanish  paydo  bo‘lsa,  kristall 

piroelektrik xususiyatlarga ega deb hisoblanadi. 32 ta tipdagi kristallardan 21 tasi 

markazga nisbatan simmetriyaga ega emas, ulardan bor-yo‘g‘i 10 tasi piroelektrik 

xususiyatlarni  namoyon  qiladi.  Bu  kristallarning  hammasi  piroelektrik 

xususiyatlarga  qo‘shimcha  ravishda  u  yoki  bu  darajada  pyezoelektriklar  bo‘lib 

hisoblanadi,  ya’ni  ularda  zaryad  mexanik  kuchlanishga  javob  tariqasida  paydo 

bo‘ladi.  

Piroelektrlik  turmalin  kristallida  18  asrdayoq  ochilgan  (biroq  greklar  bu 

hodisani bundan 23 asr oldin bilganligi to‘g‘risida ma’lumotlar bor). Keyinroq, 19 

asrda  piroelektrik  datchiklarni  tayyorlash  uchun  segnet  tuzlarining  kristallaridan 

foydalanilgan.  1915  yildan  keyin  piroelektriklar  sifatida  quyidagi  materiallar 

qo‘llanila  boshlagan:  KDP  (KH

2

PO

4

),  ADP  (NH

4

H

2

PO

4

)  va  PZT  nomi  bilan 

---

167 

 

ma’lum  bo‘lgan  PbZnO

3

  va  PbTiO

3 

kompozatsiyalar.  Hozirgi  kunda  qaytar 

qutblanish  xususiyatlariga  ega  bo‘lgan  1000  dan  oshiq  materiallar  ma’lum.  Ular 

ferroelektrik kristallar deb ataladi. Ulardan eng qiziqarlilari triglitsin sulfat (TGS) 

va  litiy  tantalat  (LiTaO

3

)    bo‘lib  hisoblanadi.  1969  yilda  yaponiyalik  olim  Kavai 

ba’zi  bir  plastmassalar,  masalan,  polivinil  ftorid  (PVF)  va  polivinilidin  ftorid 

(PVDF) kuchli pyezoelektrik xususiyatlarga ega ekanligini aniqlagan. SHuningdek 

bu materiallar piroelektriklar ham bo‘lib hisoblanishi ma’lum bo‘lgan. 

4.12-rasmdagi  piroelektrik  datchik  kristallning  qarama-qarshi  tomonlarida 

joylashgan ikkita elektrodga ega. Issiqlik pastdan 3 o‘q bo‘ylab kirib keladi va oqib 

chiqib  ketadi.Har  qanday  piroelektrikni  ularning  har.  biri  o‘zini  xuddi  kichkina 

elektr  dipollari  kabi  tutadigan  ko‘p  sonli  kristallitlar  kompozitsiyasi  ko‘rinishida 

tasavvur qilish mumkin. Bu dipollarning barchasi ixtiyoriy qaratilishga ega bo‘ladi 

(4.9A-  rasm).