494 2

14 WLASNOŚa EL£XTTłVC7N£ MATEOiALÓW

Przyłożenie zewnętrznego pola elektrycznego do materiału o bud,,,, domenowej powoduje zmiany tej budowy Pod wpływem niezbyt dużych notc/J pola następuje rozrastanie się domen, w których kierunek polaryzacji jcm «ł«jb|,_/N^Cń kierunkowi prz.ylo/onego pola. kosztem najmniej korzystnie zorientowanych d<„, ^/y względem kierunku pola Podczas wzrostu domen jony zmieniają nieznacznie v_A , położenia w komórce elementarnej, co w efekcie prowadzi do zmiany orient*:j,, ,J^,|e Dalszy wzrost natężenia pola powoduje, że w końcu pozostają jedynie d, ‘ o orientacji dipoli równoległych do przyłożonego pola i wówczas użysku,^* polaryzację nasycenia, równa polaryzacji P, powiększonej o słaba polary/J-** jonową (rys 14.27). Po osunięciu pola pozostaje polaryzacja P_r. która zamka d₍,_pi * po przyłożeniu pola u kierunku przeciwnym o wartości nazywanej natęż, pola koercji Dalszy wzrost pola elektrycznego w kierunku przeciwnym powodt? uzyskanie przez dipole orientacji równoległej: ich zwrot jest jednak przeciwny T poprzedniego. Zmieniając jeszcze raz kierunek pola elektrycznego na przodu ° uzyskuje się pełną pętlę hi sterczy (rys 14.27). Histerezą nazywa się zjaw!sv' polegające na tym. że zmiany parametrów charakteryzujących stan układu lub j

14 WLASNOŚa EL£XTTłVC7N£ MATEOiALÓW

Pole

elektryczne

tooooo

jooooo

aoaaa

sanno

nannal

Pole

fłddryune

RYS U 27. Pętla hitte/ezy ferroelektrycznej, przedstawiająca wpływ pola elektrycznego na polaryzację i orientację dipoli 14 10. piezoelektryczność

kryształy ^{w stan,c} ferroelektrycznym są również ptezoelektnkami, tj _Jonich pole elektryczne wywołuje zmianę ich wymiarów, a przyłożone pr/yitł/onc    _ich poiajyy^cję elektryczną, co wytwarza niewielkie napięcie

naprężeń i-^^ piezoelektryczny można wykorzystać do przetworzenia impulsów l!Zk mrchanicznc lub odwrotnie (tj. d/ialać jak przetworniki, w sposób

_{y kt}6_rc następnie połączy się elektrycznie, to wystąpi gromadzenie się ^w '    _w warstwie metalu na jednej ścianie i zubożenie elektronów na drugiej

tętnie (rys. I4.28a). Takie zachowanie jest odpowiedzią na to. ze kryształ jest

elektrycznym dipolem.

♦

♦ ♦

4    4 ł

4- wyłworzon*

4    +

0-

Napięcie

przyłożone

1*

4

RYS. 14.28. Zasada działania przetwornika piezoelektrycznego: a) mcobciąźony kryształ piezoelektryczny. b) siła ściskająca zmniejsza odległość między środkami ładunków i wytwarza napięcie elektryczne, cł przyłożone napięcie powoduje wzrost odległości między środkami ładunków i zwiększenie długości kryształu

wartość dipola zmniejszy się. gdy pod wpływem siły środki ładunków dodatnich i ujemnych będą do siebie zbliżone. Powoduje to. że elektrony płyną w obwodzie, zmniejszając ładunki na końcach, zatem naprężenie wytwarza napięcie w obwodzie zewnętrznym. Zmieniając naprężenie, powodujemy zmianę napięcia.

Jeżeli do kryształu będzie przyłożona siła ściskająca (rys. 14.2Sb). to