Img00215

219

elementu piezoelektrycznego możliwa jest więc nie tylko zmiana impulsów mechanicznych (np. drgań mechanicznych czy fal dźwiękowych) w impulsy elektryczne, ale również zamiana impulsów elektrycznych w mechaniczne.

Materiały piezoelektryczne znalazły zastosowanie przy budowie wszelkiego rodzaju przekształtników elektroakustycznych, odbiorników i nadajników ultradźwiękowych, rezonatorów, filtrów, modulatorów i stabilizatorów częstotliwości.

4.30.    W niektórych piezoelektrykach zmiana spontanicznej polaryzacji elektrycznej zachodzi w wyniku nawet niewielkich zmian temperatury.

Zjawisko powstawania ładunków elektrycznych na powierzchniach kryształów dielektryków podczas ich ogrzewania lub ochładzania zwane jest zjawiskiem piro-elektrycznym, a materiały, w których ono występuje zwane są piroelektrykami. Jedna powierzchnia piroelektryka uzyskuje podczas ogrzewania ładunek dodatni, a podczas ochładzania ujemny, druga zaś odwrotnie. Wielkość powstającego ładunku zależy od prędkości zmian temperatury. Po pewnym czasie, przy ustalonej temperaturze, ładunki zebrane na powierzchniach piroelektryka ulegają neutralizacji przez ładunki swobodne.

Wszystkie kryształy piroelektryczne są jednocześnie piezoelektrykami i niejednorodne zmiany ich temperatury powodują ich deformację. W jej wyniku następuje wtórna polaryzacja (tzw. zjawisko piroelektryczne wtórne), sumująca się z pierwotną polaryzacją piroelektryczną. Zjawisko piroelektryczne pierwotne to zjawisko piroelektryczne, które występowałoby w krysztale, gdyby nie ulegał on deformacji.

Typowym materiałem piroelektrycznym jest turmalin. Piroelektryki znajdują zastosowanie w detektorach promieniowania cieplnego, szczególnie podczerwonego, np. w noktowizorach.

4.31.    Ferroelektrykami nazwano substancje o bardzo dużej przenikalności elektrycznej, spowodowanej występowaniem w nich spontanicznie spolaryzowanych obszarów (domen). Duża wartość przenikalności elektrycznej jest wynikiem uporządko-wywania się domen w zewnętrznym polu. Przy zmianie znaku zewnętrznego pola elektrycznego pojawia się zjawisko histerezy elektrycznej, analogicznie do histerezy magnetycznej, występującej w materiałach ferromagnetycznych. Stąd też powstała nazwa — ferroelektryki.

Ferroelektryki charakteryzują się nieliniową zależnością przenikalności elektrycznej e_w od temperatury. Powyżej określonej temperatury, zwanej temperaturą Curie (analogicznie jak w przypadku ferromagnetyków), wartość przenikalności elektrycznej gwałtownie maleje. Największa wartość przenikalności elektrycznej (często rzędu wielu tysięcy) występuje tuż poniżej temperatury Curie.

Rozróżnia się ferroelektryki monokrystaliczne i polikrystaliczne. Przykładem ferroelektryków monokrystalicznych jest sól Seignette’a — substancja, w której po raz pierwszy zaobserwowano własności ferroelektryczne. Stąd początkowo ferroelektryki nazywano segnetoclektrykami, którą to nazwę można jeszcze dzisiaj spotkać