Piroelektriklar, piroelektrik effekt Reja: pyezoelektrik effekt. Piroelektrik effekt. Pyezoelektrik effekt

Piroelektrik effekt

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. 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 issiqlikto‘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 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 (KH2PO4), ADP (NH4H2PO4) va PZT nomi bilan
ma’lum bo‘lgan PbZnO3 va PbTiO3 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 (LiTaO3) 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). Kyuri nuqtasidan yuqori bo‘lgan haroratda kristallitlarda dipol momenti bo‘lmaydi. Piroelektriklarni tayyorlash pyezoelektriklarni ishlab
chiqarish bilan bir xil bo‘ladi.


4.12- rasm. Piroelektrik datchik