1 / 14

Unutrašnjost dielektrika: kruti dielektrici i feroelektricitet

Izborni seminar 1. Unutrašnjost dielektrika: kruti dielektrici i feroelektricitet. Izidor Pelajić, Fizički odsjek Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Zagreb, 13. siječnja 2008. Izborni seminar 1. Plinovi. Krutine. Tekućine. n/a. Električna polja i nevodljivi:.

dyanne
Télécharger la présentation

Unutrašnjost dielektrika: kruti dielektrici i feroelektricitet

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Izborni seminar 1 Unutrašnjost dielektrika: kruti dielektrici i feroelektricitet Izidor Pelajić, Fizički odsjek Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu Zagreb, 13. siječnja 2008.

  2. Izborni seminar 1 Plinovi Krutine Tekućine n/a Električna polja i nevodljivi: Zagreb, 13. siječnja 2008.

  3. Izborni seminar 1 Sadržaj • Kruti dielektrici • Feroelektricitet • Zaključak • Literatura Zagreb, 13. siječnja 2008.

  4. Izborni seminar 1 Kruti dielektrici Vosak: • Bez vlastitog E polja • Rastopljen • Izložen vanjskom E polju • Usmjeravanje dipola u smjeru polja • Skrućivanje voska • Terminiranje vanjskog E polja • Postojanje vlastitog E polja Zagreb, 13. siječnja 2008.

  5. Izborni seminar 1 Elektret (eng. electret) • Tvari sa kvazistalnim vanjskim električnim poljem • Elektrostatski ekvivalenti permanentnih magneta Kristali • Složena struktura mnogih kristala uzrokuje stalnu unutrašnju polarizaciju • Vanjska polja nisu vidljiva bez poticaja • Primjeri poticaja: • Piroelekticitet (toplinski) • Piezoelektricitet (mehanički) Zagreb, 13. siječnja 2008.

  6. Izborni seminar 1 Barijev titanat (BaTiO3) • Kubična struktura • Strukturna ćelija: • 8 barijevih iona • 6 kisikovih iona • 1 titanijev ion • Iznad 118°C dielektik • Ispod 118°C feroelektrik Feyman, fig. 11-9. Zagreb, 13. siječnja 2008.

  7. Izborni seminar 1 Feroelekticitet • Tvari koje imaju trajni električni dipolni moment čija se orijentacija može mijenjati primjenom vanjskog električnog polja zovemo feroelektrici. • Naziv pojave, feroelektricitet, dolazi od ekvivalentnog svojstva u magnetizmu, feromagnetizma, prvi puta uočenog kod željeza. Zagreb, 13. siječnja 2008.

  8. Izborni seminar 1 T > TC Analiza električke prirode BaTiO3 Aproksimacija tekućinom: Iznad kritične temperature: • β je mala konstanta • Kao posljedica termalne ekspanzije opada N • Razmak među atomima postaje veći • Vektori polarizacije usmjeravaju se slučajno • BaTiO3 postaje dielektrik κ = dielektrična konstanta N = broj atoma po jedinici volumena (tvari) α = atomska polarizivost • Slučaj Nα > 3 • κ negativan! • Granični slučaj Nα = 3 • κ beskonačan! Zagreb, 13. siječnja 2008.

  9. Izborni seminar 1 T < TC Ispod kritične temperature • Pojava dielektričnih svojstava pri prijelazu kritične temperature vezana je uz promjenu broja atoma po jedini volumena N. • Pojava elektretskih svojstava trebala bi također biti vezana uz raspored atoma u strukturi Zagreb, 13. siječnja 2008.

  10. Izborni seminar 1 T < TC Ispod kritične temperature • Jedan lanac sastavljen od atomskih dipola • Električno polje lanca dipola je 0,383 dolazi od sumiranja doprinosa svih dipola Zagreb, 13. siječnja 2008.

  11. Izborni seminar 1 T < TC Ispod kritične temperature Polarizivost • Polarizacija svakog atoma proporcionalna je električnom polju koje uzrokuje polarizaciju • Električno polje lanca dipola u rešetki kristala povećava se s polarizacijom dipola • Rješavanjem dvije jednadžbe može se dobiti polarizivost za koju na kritičnoj temperaturi nastupa pojava samoodržive unutrašnje polarizacije Zagreb, 13. siječnja 2008.

  12. Izborni seminar 1 Rasprava • Iznos polarizivosti dobiven izrađenim modelom iznosi 16,3*10-24 cm3 • Kisik ima dovoljno veliku polarizivost da omogući permanentnu polariziranost dok titanij nema • Srednja vrijednost je preniska • Izostavljena ionska polarizivost (zbog djelomične slobode gibanja titanijevih iona) mora iznositi 11,9*10-24 cm3 da kompenzira nedostatak • Titanij nema dovoljno slobode u rešetki da ostvari traženu polarizivost. model feroelektrik Zagreb, 13. siječnja 2008.

  13. Izborni seminar 1 Zaključak • Barijev Titanat ima vrlo zanimljiva svojstva • Relativno niska kritična temperatura pruža mogućnosti jednostavne manipulacije permanentnim električnim poljem • Iznad kritične temperature električna polja mogu se aproksimirati sa ekvivalentnima u tekućinama • Ispod kritične temperature nema zadovoljavajućeg modela • Trenutni model lančastih struktura dipola bolje se slaže sa slučajevima antiferoelektrika gdje ne postoji vanjsko polje nego sa promatranim feroelektrikom Zagreb, 13. siječnja 2008.

  14. Izborni seminar 1 Literatura • Feynman, Leighton, Sands; The Feynman lecturen on physics; Addison-Wesley 1964 • Wikipedia, Ferroelectricity; Zadnja promjena 08.12.2007. Zagreb, 13. siječnja 2008.

More Related