Механика электромагнитных сплошных сред - Можен М.
ISBN 5-03002227-9
Скачать (прямая ссылка):
(NaN02);
неправильные сегнетоэлектрики - сульфат аммония ((NH4)2S04);
Антисегнетоэлектрики: цирконат свинца (PbZr03), ниобат натрия
(NaNb03);
сегнетоэлектрики-полупроводники: SbSi, BiFe03, PbTi03.
Пьезоэлектрики: керамики PZT, кварц (Si02), сульфид кадмия (CdS), окись
цинка (ZnO), соль Рошеля, титанат бария (ВаТЮ3), ниобат лития (LiNb03),
танталат лития (LiTa03).
Пироэлектрики: турмалин, титанат бария, ниобат лития, танталат лития.
Электрооптические материалы: дигидрофосфат калия (ДФК), ниобат лития,
кварц (Si02).
Электреты: керамика MgTi03, керамика СаТЮ3.
Магнитные материалы:
Мягкие магнитные материалы (с малой коэрцитивной силой): железо в в
слитке, кремнистые стали, железо-никельные и железоникель-кобаль-товые
сплавы с добавкой молибдена, хрома и т. д.
Ферриты: керамические магниты из окиси железа (Fe203) с добавкой одного
или большего числа окисей двухвалентных металлов (например, системы NiO-
ZnO-Fe203 и MnO-ZnO-Fe203).
Магнитодиэлектрики: конгломераты из порошкообразных магнитных и
немагнитных неэлектропроводных материалов.
Микроволновые ферриты: иттрий-железные гранаты, никелевые ферриты.
Жесткие магнитные материалы: сплавы Fe-Ni-Al-(Со), металло-кера-мические
магниты, кобальтовые магниты, мартенситная сталь. Магнитострикционные
материалы: никель, никель-кобальтовые ферриты, иттрий-железные гранаты.
Ферромагнетики и ферримагнетики: см. ферриты, микроволновые ферриты,
жесткие магнитные материалы, магнитострикционные материалы.
Антиферромагнетики: FeCI2, MnF2.
Ферромагнетики-сегнетоэлектрики (магнитосегнетоэлектрики): (Ni-^-борацит.
В Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Б. М. Тареева и
др.- М. - Л.: Энергия, Т. 1,2, 1974; т. 3,
1976.______________________________________________
§ 1.2. Поляризуемость диэлектриков
25
(атомной), металлической и молекулярной. Ионные связи возникают благодаря
силам электростатического взаимодействия между положительно и
отрицательно заряженными ионами. Такие связи наиболее характерны для
неорганических диэлектриков (например, NaCl). Ковалентная связь между
атомами возникает из-за появления общих пар валентных электронов, по
одному от каждого атома. В отличие от ионной ковалентная связь имеет
свойство направленности, т. е. она ориентирована по направлению к
наибольшей плотности распределения парных электронов. Поэтому вещества с
ковалентной связью обычно тверды и хрупки. Примерами являются кристаллы
германия и алмаза.
Металлическая связь - это связь между положительно заряженными ионами
металла, устанавливаемая посредством совокупности валентных электронов,
оторвавшихся от атомов. Электронный газ оказывает цементирующее действие
на кристаллическую структуру металлов и ответствен за их высокую тепло- и
электропроводность. Ненаправленный характер связи объясняет высокую
ковкость металлов. Наконец, молекулярная связь имеет место между
отдельными молекулами, сцепленными вместе силами электростатического
притяжения между разноименными зарядами молекул (силами Ван дер Ваальса).
В твердых телах, представляющих для нас интерес, этот тип слабой связи
отсутствует.
Примеры материалов с разными электрическими и магнитными характеристиками
приведены в табл. 1.1, так что читателю станут знакомы их названия.
Некоторые из основных свойств этих материалов рассматриваются в следующих
разделах этой главы. Полное физическое описание можно найти в книгах по
материаловедению, физике твердого тела и электротехнике.
§ 1.2. Поляризуемость диэлектриков
В электростатике знаменитые уравнения Максвелла для области внутри
материального тела в системе единиц Лоренца- Хевисайда записываются в
виде
V-D = <7f, V X Е = О,
где
D = Е + Р.
!) В уравнениях Максвелла, записанных в этой системе единиц, отсутствует
как множитель 4я, так и магнитная проницаемость вакуума ро наряду с
диэлектрической постоянной вакуума Во.
(1.2.1)
(1.2.2)
24 Гл. 1. Основные электрические и магнитные свойства твердых тел
Первое из уравнений (1.2.1) выражает закон Гаусса, второе- закон
циркуляции Фарадея в статике. Через D, Е, Р, qf обозначены электрическая
индукция, напряженность электрического поля, электрическая поляризация
единицы объема и плотность свободных зарядов соответственно. В изотропных
телах в статике вектор электрического тока, если таковой имеется,
описывается законом Ома
J == (хЕ, (1.2.3)
где о - электрическая проводимость материала, а а-1 - сопротивление.
Наличие вещества вместо вакуума материализуется в уравнениях (1.2.1) -
(1.2.3) плотностью зарядов qf, фактом неравенства D и Е и тем
обстоятельством, что а, вообще говоря, не равно нулю. Материал, в котором
полная электрическая поляризация Р не равна нулю, называется электрически
поляризующимся. Для такого материала отношение, если оно существует,
= I Р I/I Е | (1.2.4)
называется диэлектрической восприимчивостью. Величина е = = 1 + %р,
введенная так, что имеет место связь D = еЕ, называется диэлектрической
проницаемостью. В используемой системе единиц проницаемость вакуума е =
