к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Гистерезис сегнетоэлектрический

Гистерезис сегнетоэлектрический - неоднозначная петлеобразная зависимость поляризации 1119925-309.jpg сегнетоэлектриков от внеш. электрич. поля E при его циклич. изменении. Сегнетоэлектрич. кристаллы обладают в определ. температурном интервале спонтанной (самопроизвольной, т. е. возникающей в отсутствие внеш. электрич. поля) электрич. поляризацией 1119925-310.jpg Направление поляризации может быть изменено электрич. полем. При этом зависимость 1119925-311.jpg в полярной фазе неоднозначна, значение1119925-312.jpg при данном 1119925-313.jpg зависит от предыстории, т. е. от того, каким было электрич. поле в предшествующие моменты времени (рис. 1). Осн. параметры Г. с.- остаточная поляризация кристалла 1119925-314.jpg при Е=0, значение поля Ек, при котором происходит переполяризация (коэрцитивное поле), макс. поляризация 1119925-315.jpg, соответствующая полю Емакс. Для совершенных монокристаллов петля Г. с. имеет форму, близкую к прямоугольной, и 1119925-318.jpg близко к 1119925-319.jpg (рис. 1, а). В реальных кристаллах и сегнетоэлектрич. керамике петля имеет иную форму, 1119925-320.jpg сильно отличается от 1119925-321.jpg, процесс переполяризации затягивается на большой интервал значений E (рис. 1, б).

1119925-316.jpg

Рис. 1. Зависимость поляризации 1119925-317.jpg от электрического поля E для сегнетоэлектрического кристалла в полярной фазе; а - идеальный кристалл, б - реальный сегнетоэлектрик.

Существование Г. с. следует из феноменологич. теории сегнетоэлектрич. явлений, в соответствии с к-рой в сегнетоэлектрич. кристалле возможно фиксированное число равновесных состояний с определ. направлением 1119925-322.jpg . В идеальном кристалле в отсутствие электрич. поля состоянию равновесия соответствует однородная поляризация; реальный кристалл, как правило, разбивается на домены, в к-рых ориентация 1119925-323.jpg соответствует указанным направлениям. В одноосных сегнетоэлектриках возможны лишь два противоположных направления 1119925-328.jpg вдоль полярной оси. Равновесным значениям 1119925-329.jpg отвечают два симметричных минимума на зависимости термодинамич. потенциала 1119925-330.jpg от поляризации (сплошная кривая, рис. 2). При наложении поля К в равновесии реализуется состояние с поляризацией, отвечающей минимуму функции 1119925-331.jpg ; зависимость 1119925-332.jpg становится несимметричной (пунктир на рис. 2), и миним. значению 1119925-333.jpg соответствует то значение 1119925-334.jpg, к-рое совпадает по направлению с Е. Переполяризация происходит, когда перепад значений функции 1119925-335.jpg, соответствующих ее минимумам, становится достаточно заметным, а высота потенциального барьера, разделяющего состояния с противоположной ориентацией 1119925-336.jpg,- достаточно малой. При циклич. изменении E переполяризация будет происходить с запаздыванием, обусловливая образование петли Г. с. В идеальном кристалле коэрцитивное поле должно соответствовать такому искажению потенциального рельефа (рис. 2), при к-ром один из минимумов практически исчезает и изменение направления 1119925-337.jpg происходит скачком, одновременно по всему объёму кристалла. В реальных кристаллах процесс переполяризации протекает путём зарождения и разрастания в объёме кристалла областей с "благоприятным" по отношению к полю направлением поляризации.

-

1119925-324.jpg

Рис. 2. Зависимость термодинамического потенциала 1119925-325.jpg сегнетоэлектрического кристалла от поляризации 1119925-326.jpg при E=0 (жирная линия) и 1119925-327.jpg (тонкие линии).

В сегнетоэлектриках с фазовым переходом первого рода при темп-pax, несколько превышающих температуру фазового перехода T0, в перем. полях формируются двойные петли Г. с. (рис. 3). Петли такого рода связаны с поляризацией, индуцируемой полем E в нара-электрической (неполярной) фазе. При увеличении поля на участке OB (в параэлектрич. фазе вблизи Тс)зависимость 1119925-342.jpg близка к линейной, как в обычных диэлектриках; при E=1119925-343.jpg в кристалле индуцируется спонтанная поляризация, к-рая исчезает при уменьшении поля в точке Е-1119925-344.jpg. Возможность формирования двойных петель Г. с. связана с особенностями зависимости 1119925-345.jpg в параэлектрич. фазе вблизи Тс (рис. 4). В параэлектрич. фазе, наряду с устойчивым состоянием 1119925-346.jpg=0 при E=0, возможно появление при 1119925-347.jpg боковых минимумов, соответствующих поляризованному состоянию. При увеличении поля и достижении значения E=1119925-348.jpg, достаточного для исчезновения минимума функции1119925-349.jpgпри 1119925-350.jpg=0, кристалл скачком изменяет свою поляризацию от 1119925-351.jpg0 до 1119925-352.jpg. При обратном ходе скачок в устойчивое состояние 1119925-353.jpgО происходит при поле E=1119925-354.jpg, соответствующем исчезновению бокового минимума. При изменении знака E изменяется и знак индуцируемой полем поляризации; в перем. поле зависимость 1119925-355.jpg имеет форму петли, состоящей из 2 лепестков (рис. 3).

1119925-338.jpg

Рис. 3. Двойные петли гистерезиса в сегнетоэлектриках.

1119925-339.jpg

Рис. 4. Зависимость Ф от поляризации в неполярной фазе вблизи Тс при E =0, E=1119925-340.jpg, E =1119925-341.jpg.


Для наблюдения петель Г. с. обычно используются разл. модификации схемы Сойера - Тауэра (рис. 5).

Кристаллич. конденсатор Ск, состоящий из пластины полярного среза сегнетоэлектрич. кристалла с нанесёнными на него металлич. электродами, включается в мостовую схему [C0 - ёмкость (C01119925-356.jpgСк), r1 и r2 - сопротивления]. Горизонтальное отклонение луча осциллографапропорционально электрич. напряжению, т. е. E. На вертик. пластины осциллографа подаётся напряжение 1119925-357.jpg , где Q - заряд на каждой из последовательно соединённых ёмкостей Ск и C0. T. к. Q=1119925-358.jpg(S-площадь электродов), то при циклическом изменении U на экране осциллографа наблюдается зависимость Q(U)или в определ. масштабе 1119925-359.jpg.

1119925-360.jpg

Рис. 5. Схема для наблюдения петель гистерезиса.

Литература по сегнетоэлектрическому гистерезису

  1. Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965;
  2. Лайнс М., Гласс А., Сегнетоэлектрики и родственные им материалы, пер. с англ., М., 1981;
  3. Барфут Д., Тейлор Д., Полярные диэлектрики и их применения, пер. с англ., М., 1981;
  4. Струков Б. А., Леванюк А. П., Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах, М., 1983;
  5. Физика сегнетоэлектрических явлений, под ред. Г. А. Смоленского, Л., 1985;
  6. Рез И. С., Поплавко Ю. М., Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике, М., 1989;
  7. Фесенко Е. Г., Гавриляченко В. Г., Семенчев А. Ф., Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов, Ростов н/Д., 1990.

Б. А. Струков

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution