Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- lab4:свойства [2019/04/07 17:38]
root_s создано
+++ lab4:свойства [2019/04/07 17:57] (текущий)
root_s
@@ Строка 3: / Строка 3: @@
 К сегнетоэлектрикам относятся кристаллические диэлектрики, обладающие следующими свойствами:
-  - В сегнетоэлектрических кристаллах существует [[спонтанная поляризация]] ${\vec P}_{s} $ в отсутствие внешнего поля. Такое состояние кристалла называется //полярным // (или //сегнетоэлектрическим//) //состоянием//. Величина спонтанной поляризации для различных сегнетоэлектриков лежит в интервале $10^{-7}\div 10^{-5} \frac{Кл}{см^2}.$ В обычных щелочно-галоидных кристаллах столь большие значения индуцированной поляризации могут быть достигнуты в полях 10${}^{7}$ $\mathrm{\div}$ 10${}^{8}$ В/м.
+  - В сегнетоэлектрических кристаллах существует [[спонтанная поляризация]] ${\vec P}_{s} $ в отсутствие внешнего поля. Такое состояние кристалла называется //полярным // (или //сегнетоэлектрическим//) //состоянием//. Величина спонтанной поляризации для различных сегнетоэлектриков лежит в интервале $10^{-7}\div 10^{-5} \frac{Кл}{см^2}.$ В обычных щелочно-галоидных кристаллах столь большие значения индуцированной поляризации могут быть достигнуты в полях $10^{7}\div 10^{8} \frac Вм.$
+  - При нагреве кристалла выше [[точки Кюри]] $T_{c}$ кристалл из полярного состояния переходит в //неполярное// (или // параэлектрическое//) состояние, в котором $\vec P_{S} =0.$ Некоторые кристаллы находятся в полярном состоянии в определенной области температур, поэтому они характеризуются также //нижней точкой Кюри//. Кристалл в неполярном состоянии является обычным диэлектриком, в котором при приложении внешнего поля возникает обычная //индуцированная поляризация// (электронная, ионная и ориентационная).
+  - В области фазового перехода происходит резкое изменение величины спонтанной поляризации и диэлектрической восприимчивости, а также некоторых других оптических, механических и тепловых свойств. Сегнетоэлектрики характеризуются высоким значением диэлектрической проницаемости, сильно зависящей от температуры. В области выше фазового  перехода температурная зависимость диэлектрической проницаемости аппроксимируется полуэмпирическим //законом Кюри --- Вейсса// $$ \varepsilon \approx \frac{C}{T-T_{0} },$$ где $С$ --- //константа Кюри//; $T_{0}$ --- //температура Кюри --- Вейсса// ($T_{c} \approx T_0$, поэтому в дальнейшем мы будем использовать обозначение $T_{c}$ для температуры фазового перехода).
+  - В полярном состоянии кристалл сегнетоэлектрика имеет //доменную структуру//. В пределах каждого домена дипольные моменты всех элементарных ячеек кристалла, образующие $\vec P_{s}$, ориентированы одинаково, в соседних же доменах векторы $\vec P_{s} $ направлены в произвольных направлениях. Следствием доменной структуры является //гистерезисная зависимость// между электрической индукцией и полем $\vec D (\vec E)$ и между поляризацией кристалла и полем $\vec P (\vec E).$
-\item  При нагреве кристалла выше \textit{точки Кюри} \textit{T${}_{c}$} кристалл из полярного состояния переходит в \textit{неполярное (}или\textit{ параэлектрическое) состояние}, в котором ${\bf P}_{S} =0.$ Некоторые кристаллы находятся в полярном состоянии в определенной области температур, поэтому они характеризуются также \textit{нижней точкой Кюри}. Кристалл в неполярном состоянии является обычным диэлектриком, в котором при приложении внешнего поля возникает обычная \textit{индуцированная поляризация} (электронная, ионная и ориентационная).
-\item  В области фазового перехода происходит резкое изменение величины спонтанной поляризации и диэлектрической восприимчивости, а также некоторых других оптических, механических и тепловых свойств. Сегнетоэлектрики характеризуются высоким значением диэлектрической проницаемости, сильно зависящей от температуры. В области выше фазового перехода температурная зависимость диэлектрической проницаемости аппроксимируется полуэмпирическим \textit{законом Кюри -- Вейсса}
+В настоящее время известно более ста веществ, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами. Наиболее широко известны кристаллы сегнетовой соли, дигидрофосфата калия и титаната бария, характеристические параметры для которых приведены в табл. 1 ($T_{c}$ --- температура Кюри; $P_{s}$ --- спонтанная поляризация (при указанной в скобках температуре); $C$ --- константа Кюри).
-\begin{equation} \label{GrindEQ__1_}
-\varepsilon \approx \frac{C}{T-T_{0} } ,
-\end{equation}
-\end{enumerate}
-где \textit{С} -- \textit{константа Кюри}; \textit{T${}_{0}$} -- \textit{температура Кюри -- Вейсса} (\textit{T${}_{c}$}~\textit{$\approx$}~\textit{T${}_{o}$, }поэтому в дальнейшем мы будем использовать обозначение \textit{T${}_{c}$} для температуры фазового перехода).
-\begin{enumerate}
+**Таблица 1**
-\item  В полярном состоянии кристалл сегнетоэлектрика имеет \textit{доменную структуру}. В пределах каждого домена дипольные моменты всех элементарных ячеек кристалла, образующие ${\bf P}_{s} $, ориентированы одинаково, в соседних же доменах векторы ${\bf P}_{s} $ направлены в произвольных направлениях. Следствием доменной структуры является \textit{гистерезисная зависимость} между электрической индукцией и полем ${\bf D}{\rm (E})$ и между поляризацией кристалла и полем ${\bf P}({\bf E}).$
-\end{enumerate}
-В настоящее время известно более ста веществ, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами. Наиболее широко известны кристаллы сегнетовой соли, дигидрофосфата калия и титаната бария, характеристические параметры для которых приведены в табл. 1 (\textit{T${}_{c}$} -- температура Кюри; \textit{P${}_{s}$} -- спонтанная поляризация (при указанной в скобках температуре); \textit{C} -- константа Кюри).
+**Сегнетоэлектрические кристаллы**
-\noindent \textit{Таблица 1}
-\noindent \textbf{Сегнетоэлектрические кристаллы}
-\begin{tabular}{|p{0.8in}|p{0.9in}|p{0.5in}|p{0.6in}|p{0.4in}|} \hline
-\textbf{Наименование} & \textbf{Химическая формула} & \textbf{\textit{T${}_{c}$, }K} & \textbf{\textit{P${}_{s}$${}_{\ }$ \newline }10${}^{-6\ }$Кл/см${}^{2}$} & \textbf{\textit{C},\textit{ }K} \\ \hline
-\newline Сегнетова соль & \newline NaKC${}_{4}$H${}_{4}$O${}_{6}$·4H${}_{2}$O & 297 (верхняя)\newline 255\newline (нижняя) & \newline 0,25 (268 K) & \newline 2,2·10${}^{3}$ \\ \hline
-Дигидрофосфат калия & KH${}_{2}$PO${}_{4}$ & 123 & 4,75 (96 K) & 3,3·10${}^{3}$ \\ \hline
-Титанат бария & BaTiO${}_{3}$ & 393 & 26,0 (296 K) & 1,5·10${}^{5}$ \\ \hline
-\end{tabular}
+^ Наименование ^ Химическая формула ^ $T_{c}$, K ^ $P_{s}$ $10^{-6}\frac{Кл}{см^{2}}$ ^ $C$, K ^
+| Сегнетова соль | NaKC${}_{4}$H${}_{4}$O${}_{6}$·4H${}_{2}$O | 297 (верхняя) \\ 255 (нижняя) | 0,25 (268 K) | $2,2\cdot 10^{3}$ |
+| Дигидрофосфат калия | KH${}_{2}$PO${}_{4}$ | 123 | 4,75 (96 K) | $3,3\cdot 10^{3}$ |
+| Титанат бария | BaTiO${}_{3}$ | 393 | 26,0 (296 K) | $1,5\cdot 10^{5}$ |