Segnetoelektriklar

8-mavzu

*Segnetoelektriklar. *Pyezoelektrik effekt.

Segnetoelektriklar - tashki maydon taʼsiri boʻlmaganda ham muayyan tra intervalida spontan (oʻz-oʻzidan) qutblanish qobiliyatiga ega boʻlgan dielektrik kristallar. S.ning bu xossasi elektr maydon, deformatsiya, traning ortishi yoki kamayishi kabi taʼsirlar ostida kuchli oʻzgaradi. "S." termini birinchi marta 1655 yilda sintez qilish yoʻli bilan vino kislotaning natriykaliyli qoʻshaloq tuzi (segnet tuzi) — NaKC4H4O64H2O ni kashf kilgan fransuz dorishunosi E. Senyet (Ye. Seignette, 1632—98) nomi bilan ataladi. S.ning oʻzoʻzidan qutblanish xususiyatini dastlab 1920 yilda segnet tuzlari kristallarida J. Valashek, 1930ylarda rus olimlari V. M. Vul, I.V.Kurchatov va P.P. Kobekolar aniqlagan. S.ning elektr xossalari koʻp jihatdan ferromagnetiklarning magnit xossalariga oʻxshashligidan xorijiy adabiyotlarda S. oʻrnida ferroelektriklar termini ishlatiladi. Segnet tuzi, bariy titanat, triglitsinsulfat, digidrofosfat kaliy va Mendeleyev davriy sistemasi elementlarining turli murakkab birikmalari S. hisoblanadi.

Segnetoelektrik xossaga ega boʻlgan kristallarda simmetriya markazi boʻlmaydi, butun musbat ionlar markazi bilan manfiy ionlar markazi mos tushmaydi. Bu esa spontan qutblanishning hosil boʻlishi uchun fizik sharoitni yaratadi.

S. boshqa dielektriklardan quyidagi harakterli xossalari bilan farq qiladi: 1) oddiy dielektriklarda dielektrik kirituvchanlik ye bir necha birlikka (mas, suv uchun ye = 81) teng boʻlsa, S. uchun ye bir necha mingga teng boʻlishi mumkin; 2) ye ning qiymati maʼlum tra intervalida kuchli oʻzgarib boradi. Mas, bariy titanat uchun tra 120° dan 80° gacha pasayishida ye ning qiymati 2000 dan 6000 gacha ortib boradi va soʻngra yana kamayib ketadi; 3) S. dielektrik kirituvchanliklari tashki elektr maydon kuchlanganligiga bogʻliq ravishda oʻzgarib boradi, boshqa dielektriklarda esa ye moddani harakterlovchi kattalik boʻlib, maydon kuchlanganligiga bogʻliq emas; 4) elektr maydon oʻzgarganda qutblanish vektori R ning qiymatlari maydon kuchlanganligi £ ning qiymatlaridan kechikib oʻzgaradi. Natijada R, Ye ning ayni vaqtdagi qiymatlarigagina bogʻliq boʻlmay, ilgarigi qiymatlariga qam bogʻliq boʻladi. Segnetoelektrik kristallardagi zaryadlarning oʻzaro taʼsirlashishi natijasida shu zarralarning dipol momentlari spontan ravishda birbirlariga parallel joylashadi. Dipol momentlarining bir xil yoʻnalishi butun kristallga tarqalishi juda kam uchraidigan holdir. Odatda, kristall bir qancha sohalarga boʻlinib, har bir sohadagi dipol momentlar birbirlariga parallel joylashgan boʻladi. Lekin turli sohalarning qutblanish yoʻnalishlari har xil boʻladi, natijada butun kristall boʻyicha olingan natijaviy dipol momenti nolga teng boʻlishi mumkin. Spontan qutblanish sohalari domenlar deb ataladi. Domenlarning qalinligi oʻn mikrometrdan, yuzasi esa bir necha santimetr kvadratdan ortiq boʻladi. Domenlar soni kristall simmetriyasiga bogʻliq. Tashqi elektr maydon taʼsirida domenlarning momentlari yaxlit moment sifatida buriladi va maydon yoʻnalishiga mos joylashadi.

Har qanday S. uchun shunday tra mavjudki, bu tradan yuqoriroq trada modda oʻzining ajoyib xususiyatlarini yoʻqotadi va oddiy dielektrikka aylanib qoladi. Bu trani Kyuri nuqtasi Ts deb ataladi. Segnet tuzining ikkita Kyuri nuqtasi bor: —15° da va +22,5° da; bu tuz shu tra intervalidagina segnetoelektrik xususiyatga ega boʻladi. Agar tra —15° dan past va +22,5° dan yuqori boʻlsa, elektr xossalari oddiy dielektirikdan farq qilmaydi. Kyuri nuqtasida spontan kugblangan holat (qutbli faza) dan spontan qutblanishi yoʻq boʻlgan holat (qutbsiz faza)ga yoki aks yoʻnalishida faza oʻtishi yuz beradi.

S.ning pyezoelektrik xossasidan ultratovush nurlatgich, tovush signallarini elektr signallariga aylantiruvchi asboblar, bosim datchiklari, katta sigʻimli kondensatorlar tayyorlash va boshqalarda foydalaniladi.^[1]