СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Явление, характеризующееся обратимостью или реориентируемостью спонтанной (самопроизвольной) поляризации под действием внеш. электрич. поля и сопутствующими эффектами, возникающее в сегнетоэлектрике в определённом интервале температур (в сегнетоэлектрич. фазе). С. открыто в 1921 чеш. учёным И. Валашеком в кристалле названном «сегнетова соль» - по имени франц. аптекаря П. Сенье, впервые синтезировавшего её в сер. 17 в. в Ла-Рошели.  

В зарубежной литературе для С. утвердился термин - ферроэлектричество, по аналогии с ферромагнетизмом, поскольку материалы обоих типов (сегнетоэлектрики и ферромагнетики) обнаруживают сходные свойства: наличие доменов (соответственно сегнетоэлектрич. электрических доменов и магнитных доменов) и петель гистерезиса (диэлектрического гистерезиса и магнитного гистерезиса), а также выполнение закона Кюри - Вейса для температурной зависимости восприимчивости (диэлектрической и магнитной) в окрестности температуры Кюри Т - температуры фазового перехода из параэлектрической (парамагнитной) фазы в сегнетоэлектрическую (ферромагнитную). Петли диэлектрич. гистерезиса в сегнетоэлектриках, характеризующие зависимость электрич. индукции О (или поляризации Р) от напряжённости Е электрич. поля, имеют вид, аналогичный зависимости магн. индукции В (или намагниченности 1) от напряжённости Н магн. поля.

Переход в сегнетоэлектрич. (полярную) фазу в точке Кюри, сопровождающийся изменением ат. структуры кристалла, и возникновение спонтанной поляризации Р могут быть вызваны либо смещением ионов, либо упорядочением ориентации электрич. диполей, существующих в параэлектрич. фазе (парафазе). Вблизи Т наблюдается изменение в фононном спектре кристалла: во мн. случаях частота одного из норм, оптич. колебаний крист. решётки ( мягкая мода) существенно понижается при приближении к Т, особенно если это фазовый переход 2-го рода. В ряде кристаллов сегнетоэлектрич. фаза (сегнетофаза) ограничена с двух сторон двумя точками Кюри (например, в сегнетовой соли); у некоторых кристаллов вообще нет точки Кюри и сегнетофаза совпадает с температурной областью существования кристалла (например, гуанидиналюминийсуль-фат). Мн. кристаллы имеют неск. сегнетофаз, различающихся разной ориентацией вектора Р5. Сегнетоэлектрич. фазы могут быть одновременно сегнетоэластическими (см. Сегнетоэластики) и даже ферромагнитными. В некоторых кристаллах Р в Т возникает как вторичный эффект, сопровождающий перестройку структуры (несобственное С).

Ниже Т в кристалле в отсутствие внеш. электрич. поля существуют по крайней мере два направления, вдоль которых может быть ориентирован вектор Р. В результате кристалл обычно разбивается на домены - области с разл. направлением Р. Результирующая доменная структура обычно приводит к полной компенсации макроскопич. поляризации (отсутствует «униполярность»). Равновесная доменная структура отвечает минимуму свободной энергии кристалла. В идеальных кристаллах она определяется балансом между уменьшением электростатич. энергии при образовании доменов и энергией возникающих доменных границ. Доменная структура реального кристалла определяется, кроме того, природой и характером распределения дефектов, а также предысторией образца.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.