2.Ташқи электр майдонда диэлектрикларнинг қутбланиши, қутбланиш механизмлари. Антисегнетоэлектрикларда спонтан кутбланиш иккита ёки ундан куп решеткаларда юзага келади, хар бир домен ичида электр моментларни узаро компенсацияси кузатилади, натижада натижавий спонтан кутбланиш нолга тенг булади.
Сегнетоэлектрик хоссалар пайдо булиши учун кристалл тузилишида инерция маркази булмаслиги ва хеч булмаганда битта ноэквивалент йуналиш булишлиги зарур. Сегнетоэлектрикларни баъзан, ферроэлектрлар дейилади. Бунинг сабаби шуки, ферромагнитлардаги доменлар каби сегнетоэлектрикларда хам доменларнинг катта спонтан (уз-узидан) кут6ланган сохаларнинг (тaшки электр майдон булмаганида хам электp диполларни тартибланган kaттa электр моментлари булган сохаларнинг) булишлигидир. Сегнетоэлектриклар учун махсус Кюри нyкталари деб аталадиган температуралар мавжуд. Бу нуктaдaн юкори температураларда сегнетоэлектрик холат (доменлар) бузилади, чунки бу холда иссиклик тебранишлари амплитудаси электр диполларни тартибли жойлашишига йул бермайдиган даражада ортиб кетади. Пaст температурада сегнетоэлектрик булган каттик жисм Кюри нyктаси дан юкори температурада параэлектрик холатга утади.
ВаТiО3 нинг спонтан (уз - узидaн) кут6ланиши келиб чикишини карайлик. Бу бирикма нинг кристалл панжараси = 393К дан юкорида кубсимон шaклдa булaди, дан паст температураларда элементар ячейкада узгаришлар юз беради: у бир ук (с ук) йуналиши буйлаб 1 % кадар чузлади, бу йуналишга тик уклар буйлаб тахминан 0.5% кадар кисилади. Барий ва титаннинг барча катионлари панжараси кислород анионлари панжарачасига нисбатан с ук буйлаб юкорига ёки пастга силжийди, бу эса кристалл энергиясини пасайтиради. Шу икки панжарачаларнинг узаро силжиши тахминан 0.1 Ǻ га тенг булиб, катта хажмий кутбланиш вужудга келишлиги учун етарлидир.
Тетрaroнал сегнетоэлектрик ВаТiО3 крисгаллда панжарачалар нис6ий силжиши йуналишга боглик равишда, ё «юкорига» ёки «пасгга» силжийди. Титан (ёки барий) хар бир иони кристалл панжарасида энергияси энг кичик булaдиraн икки вазиятга эга, уларни энергетик тусик бир-биридаи ажратиб туради. дан юкори температураларда бу тусик йук булади, аммо каттик жисм жуда каттa диэлектрик доимийra эга булади. Масалан, ВаТiО3 дан тайёрланган керамикада ε то 6000 гача етади. температурадан пастда сегнетоэлектриклар статик кутбланиши илмий максадларда ишлaтилади. Кутбланган сегнетоэлектрикли конденсатор микрофони тала6гoрлари куп. ВаТiО3 ва бошкалар лазер нурини оптик (кyвyp) ичак ичида хам, ташкарисида хам модуллаш ва огдириш учун кулланилади.
Кaттa сегнетоэлектрик монокристалл турли йунaлишда кутбланишли доменлар (дипол моментлар бир хил йуналган сохалар) тупламидан иборат булганлиги сабабли бутун узи спонтан кутбланган булишлиги мажбурий эмас. Мазкур домен карама -карши кутбланишли доменлар билан уpaлraн хол куп учрайди. Бу холда 180 ли домен деворлари хакида гanирилади. Ташки Е электр майдон куйилганда домен деворлари кучиш имконига эга булади. Бунда Рsкутбланиш йуналиши Е майдон билан мос тушган ёки деярли мос тушган доменлар усади, Рsкутбланиши карама-карши йуналган доменлар кискара боради. Сегнетоэлектрикларнинг доменлардан тузилиши муайян даражада ферромагнетикларникига ухшашиб кетади, аммо улар орасида мухим фарк бор: магнит доменлар орасидаги деворлар калинлиги 750 А, сегнетоэлектрик доменлар орасидаги деворлар калинлиги бир ёки икки атомлараро масофага тенг ва энергияси катта зичликка эга.
Купчилик сегнетоэлектрик материалларда микроскопик доменлар тузилиши анча мураккаб булади.
Шундай килиб, сегнетоэлектрик материалларда Кюри нуктасидан паст температураларда индукцияланган диполларнинг тартибли жойлашиши вужудга келади, бу эса кристалл энергиясини камайтиради. Антисегнетоэлектрик каттик жисмларда хам дан пастда индукцияланган диполлар тартибланади, бу моддалар синфи хажмий спонтан кутбланишга эга эмас, чунки хар бир дипол кушни диполларга антипараллел йуналган.
Доимий температурада электростатик индукция вектори ва ташки майдон кучланганлиги орасидаги богланиш сегнетоэлектриклар учун ночизикли , яъни диэлектрик сингдирувчанлик майдон кучланганлигининг функцияси хисобланади:
Лекин бу ерда доимий катталик эмас. Хусусан, бошлангич, уртача ва максимал диэлектрик сингдирувчанликни аниклаш мумкин.
, ,
