Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зиненко В.И. -> "Основы физики твердого тела." -> 59

Основы физики твердого тела. - Зиненко В.И.

Зиненко В.И., Зиненко В.И., Сорокин Б.П., Турчин П.П. Основы физики твердого тела. — Физматлит, 2001. — 331 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifiziktverdogotela2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 110 >> Следующая

диэлектрике за счет диссипации электрической энергии, должен быть всегда
положителен вследствие второго начала термодинамики.
Из (7.146) и (7.147) следует, что при ш < ujto е' и е" возрастают при
увеличении частоты и достигают максимума в окрестности ш ~ шТо-
Используя (7.146) и (7.147), можно получить величину tg<S = = е"/е'.
Однако tg 8 не может служить удобной характеристикой потерь для любых
частот электрического поля, поскольку, как и Ег, меняет знак при переходе
через резонансную частоту. Поэтому более правильно использовать выражение
для tg<S в области СВЧ и радиочастотного (РЧ) диапазонов, т.е. при ш <С
<^то:
Анализ выражения (7.146) дает.
1. Для случая резонансной (осцилляторной) модели ионного кристалла
тангенс угла диэлектрических потерь на СВЧ и РЧ прямо пропорционален
частоте. Вспоминая, что для последовательной схемы замещения (рис. 7.17б)
тангенс потерь также пропорционален частоте (7.118), можем сказать, что
диэлектрик с такой частотной зависимостью потерь допускает корректное
описание посредством последовательной схемы. Понятно также, что
возрастание диэлектрических потерь с ростом частоты представляет собой
серьезную проблему с точки зрения применения диэлектрических материалов
на высоких частотах.
2. Для того чтобы диэлектрические потери на СВЧ были минимальными,
следует использовать материалы с большими значениями ojto.
Вообще, применения диэлектрических материалов и кристаллов весьма
разнообразны: элементы оптических систем (призмы, окна для
распространения света в широком интервале длин волн - от инфракрасного до
ультрафиолетового диапазона, оптические волноводы), изделия
электротехники и электроники (электроизоляционные материалы, материалы
для конденсаторов и микросхем, диэлектрические подложки и антенны,
миниатюрные волноводы и резонаторы в технике СВЧ, элементы акустических
систем).
, г/ \ V°V"7 °coyv / TO/J-
g [LJ> ~ ^co + (e(0) - ?oo)(l - ш2/што)
(e(0) - eco)(w/wTO)r
(7.148)
7.11. Активные диэлектрики
179
7.11. Активные диэлектрики
Для всех типов вышерассмотренных диэлектриков поляризация возникала как
реакция на действие электрического поля. Однако существует ряд
диэлектрических кристаллов, в которых возникновение поляризации
обусловлено не только внешним электрическим полем. К числу таких
диэлектриков относят, прежде всего, пироэлектрики, сегнетоэлектрики,
пьезоэлектрики и электреты. Соответствующие эффекты - пироэлектричество и
электрокало-рический эффект, сегнетоэлектричество, прямой и обратный
пьезоэлектрические эффекты, электретный эффект - являются полярными и
могут существовать только в анизотропных средах.
Сегнетоэлектричество - эффект возникновения и существования в некоторых
кристаллах спонтанной (т.е. существующей в отсутствие внешних
воздействий) поляризации Р5. Особенностью сегнетоэлектрических кристаллов
является то обстоятельство, что в них Ps существует в определенной
температурной области (сег-нетоэлектрической или полярной фазе),
отделенной от параэлек-трической фазы точкой сегнетоэлектрического
фазового перехода. К настоящему времени известно более тысячи кристаллов,
обладающих сегнетоэлектричеством, например, титанат бария, дигидрофосфат
калия (KDP), сегнетова соль, сульфат лития, триглицин-сульфат, ниобат
лития и др. Однако поляризованное состояние сегнетоэлектрического образца
является энергетически невыгодным, вследствие чего в сегнетоэлектриках,
если не принять специальных мер, возникают малые области
(сегнетоэлектрические домены), где сохраняется спонтанная поляризация,
однако в соседних доменах ее направление противоположно. Важно, что
направление вектора Ps в домене может быть изменено путем приложения
электрического поля, причем новое положение также будет устойчивым и в
отсутствие поля.
Сегнетоэлектрики с управляемой электрическим полем доменной структурой
рассматривают в качестве перспективных элементов постоянных
перепрограммируемых запоминающих устройств, не требующих источника
энергии. Сегнетоэлектрики, имеющие большие значения диэлектрической
проницаемости (порядка нескольких сот и тысяч единиц), широко применяют
для производства миниатюрных конденсаторов большой емкости.
Пироэлектричеством (от греч. "пирос" - огонь) называют способность
кристаллов определенной симметрии электрически поляризоваться при
изменении температуры окружающей среды. Поскольку внешнее воздействие
изотропно, а реакция кристалла имеет симметрию полярного вектора,
источник анизотропии данного эффекта следует искать в строении кристалла.
Критерием существования названных полярных эффектов (необходимым, но
недостаточным условием) является отсутствие центра симметрии. Дей-
180
Гл. 7. Диэлектрические свойства
ствительно, наличие полнризации, вызванной неполярным воздействием,
приводит к физической неравнозначности кристаллографического направления,
которому коллинеарен вектор поляризации. Однако присутствие центра
симметрии как раз делает эквивалентными все точки, лежащие на прямых,
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed