Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 213

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 207 208 209 210 211 212 < 213 > 214 215 216 217 218 219 .. 818 >> Следующая


В процессе поляризации в пост, электрич. поле днпольиые моменты доменов всех зёрен ориентируются вдоль поля. После выключения поля эта ориентация сохраняется и керамика приобретает полярную анизотропию, т. е. переводится в нласс пироэлектриков С симметрией Coov (ос т) (см. Пьезоэлектрики).

Большинство составов П. основано на хим. соединениях с ф-лон ABO3 (иапр., BaTiO3, PbTiO3) с кристаллвч. структурой типа перовскнта и различных твёрдых растворов на их основе (напр., системы BaTiO3 — CaTiO3; BaTiO3 — CaTiO3 — CoCO8; NaNbO3 — KNbO3). Особенно широко используются в качестве пьезоэлектриков составы системы PbTiO3 — PbZrO3 (т. и. система PZT или ЦТС). Прак-тич. интерес представляет также ряд соединений с ф-лой ABftO8, напр. PbNb2Oe, имеющих весьма высокую темп-ру (570 0C), что позволяет работать при высоких темп-рах. П. является наиб, широко применяемым пьезоэлектрич. материалом.

Лит.: Физическая акустика, под ред. У. Мээона, пер. с англ., т 1, ч. А, м., 1966; Глозман И. А., Пьезокерамика, 2 изд., М., 1972; Яффе Б., К у к У., Я ф ф е Г., Пьезоэлектрическая керамика, пер. с англ., М., 1974; Окадзаки К., Технология керамических диэлектриков, пер. с япон., М., 1976.

Р. Е. Пасынков.

ПЬЕЗОМАГНЕТЙЗМ (пьезомагнитный эффект) — возникновение в веществе спонтанного магнитного момента при наложении упругих напряжений. П. может существовать только в аитиферромагиетиках и ферромагнетиках и принципиально невозможен в пара-и диамагнетиках.

Термодинамич. рассмотрение вопроса о П. основывается на выделении и изучении в разложении термодинамического потенциала Ф членов, линейных по магн, полю Hi и по одной нз компонент тензора упругих напряжений Cfjj.:

Ф — Фо — 2 (*)

Если все преобразования магн. симметрии данного кристалла оставляют инвариантным хотя бы один член в этом выражении, то соответствующий коэф. Ayj^ (модуль П.) будет отличен от нуля и в кристалле будет возникать пьезомаги. момент пц — —дФ/дН^= = A-Ujt. Ojfc, зависящий от приложенного напряжения QjJi. Эта идея впервые была высказана В. Фойгтом [1]. Одиако ои ошибочно считал, что достаточно учитывать только кристаллографич. симметрию.

Пара- или диамагнитный кристалл не может быть пьезомагнетиком, поскольку в группу магн. симметрии такого кристалла самостоятельно входит элемент инверсии времени R, к-рый изменяет знаки маги, полей и моментов на обратные (см. Магнитная симметрия). Поэтому для пара- и диамагнетиков все компоненты пьезомагн. тензора Aijfe тождественно равны нулю. В веществах, обладающих упорядоченной магн. структурой (в ферромагнетиках и антиферромагнетиках), R встречается только в комбинациях с др. элементами симметрии. Поэтому в принципе такие вещества могут быть пьезомагнетиками [2], Симметрийный анализ позволил установить все классы магн. симметрии, к-рые допускают П. Их оказалось 66, и для всех иайден вид тензоров Aijjt- Благодаря симметрии тензора Ojfe пьезомагн. тензоры могут быть представлены в виде матриц З X 6, и число таких матриц равно 16 [3).

Пьезомагн. момент сравнительно мал. Поэтому практически наблюдать его можно только в антиферромагнетиках, к-рые в нормальных условиях не обладают спонтанным магн. моментом. Теоретич. исследование маги, симметрии известных антиферромагнетиков позволило И. Е. Дзяяошинскому [4] (ещё до того, как были найдены все магн. классы, допускающие П.) найти среди них ряд веществ (Fe2O3, FeCOa, MnF2, CoF2, FeF2), в к-рых должен наблюдаться П.

П. в аитиферромагиетиках тесно связан с явлением слабого ферромагнетизма. Так же, как и маги, момент слабых ферромагнетиков, пьезомагн. момент может быть направлен перпендикулярно к направлению спонтанной намагниченности магнитных подрешёток или параллельно ему. В первом случае возникает скос векторов подрешёток, приводящий к возникновению пьезомаги. момента. Продольный П. связан с изменением намагниченности подрешёток.

Экспериментально П. обнаружен в 1959 в антифер-ромагн. кристаллах MnF2 и CoF2 [5]. В этих кристаллах в соответствии с соображениями симметрии отличны от нуля только три компоненты пьезомагн. тензора: Axyz = ^yxz н Azxy. Для CoF2 пьезомагн. модули прн темп-ре 20,4 К имеют следующие значения: Axm = = 2-10-8 Гс *сма/кГ и Azxy — 0,8-IO"8 Гс-сма/кГ. На примере аитиферромагн. фторидов легко понять мик-роскопич. природу продольного пьезомаги. эффекта.

Рис. 1. Схематическое изображение деформированной элементарной ячейки (d — период ячейки) антиферромагнитных фторидов переходных металлов (CoFi). Ось г перпендикулярна плоскости чертежа.

Ионы, обозначенные заштрихованными кружками, сдвинуты на половину периода кристаллической решетки вдоль оси 2 относительно незаштри-хованных.

На рис. 1 показана схема расположения ионов в деформированной тетрагональной решётке, когда кристаллографически эквивалентные узлы 1 и 2 после сдвиговой деформации в плоскости ху перестают быть эквивалентными. При этом расстояние d до ближайших ионов фтора для магн. нонов в подрешётие 1 увеличивается, а для ионов в подрешётие 2 — уменьшается.

ПЬЕЗОМАГНЕТИЗМ
Предыдущая << 1 .. 207 208 209 210 211 212 < 213 > 214 215 216 217 218 219 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed