Piezoelektrik piroelektrik va ferroelektrik o'rtasidagi asosiy farq shundaki, piezoelektrik effekt materialga tashqi stress qo'llanilishiga javoban sirt zaryadining hosil bo'lishidir, lekin piroelektrik effekt - bu o'z-o'zidan qutblanishning o'zgarishi. harorat o'zgarishiga javoban material. Holbuki, ferroelektr effekti o'z-o'zidan qutblanishning o'zgarishiga javoban sirt zaryadining o'zgarishidir.
Piezoelektrik, piroelektrik va ferroelektrik biz qattiq materiallarning elektr xususiyatlarini tavsiflash uchun foydalanadigan uchta atamadir. Bu uchta effekt boshqa xususiyatlariga kiritilgan oʻzgarishlar asosida koʻrsatiladigan javoblarga koʻra bir-biridan farq qiladi.
Piezoelektrik nima?
Piezoelektrik ma'lum qattiq materiallarning xususiyatiga ishora qiladi, bu materiallar mexanik kuchlanish ta'sirida elektr zaryadini to'plashi mumkin. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, bu bosim va yashirin issiqlik natijasida hosil bo'lgan elektr energiyasini anglatadi. Bu atama yunon tilidan kelib chiqqan bo'lib, bu erda piezin siqish yoki bosish, elektron esa amber (elektr zaryadining dastlabki manbai) degan ma'noni anglatadi. Bu xususiyat piezoelektrik deb nomlanadi va bu xususiyatni koʻrsatadigan materiallarga kristallar, maʼlum keramika va suyaklar, DNK va turli oqsillar kabi biologik moddalar kiradi.
Odatda, piezoelektrik effekt inversiya simmetriyasiga ega boʻlmagan kristall materiallardagi mexanik va elektr holatlar oʻrtasidagi chiziqli elektromexanik oʻzaro taʼsirga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, bu ta'sir qayta tiklanadi, chunki piezoelektrik ta'sir ko'rsatadigan materiallar ham ta'sirning teskarisini ko'rsatishi mumkin (bu qo'llaniladigan elektr maydonidan kelib chiqadigan mexanik kuchlanish hosil bo'lishi).
01-rasm: deformatsiyada piezoelektrik diskda kuchlanish hosil qilish
Pyezoelektrik effektning tabiati qattiq jismlardagi elektr dipol momentiga yaqindan o'xshaydi. Biz kristallografik birlik hujayraning hajmiga dipol momentlarini yig'ish orqali dipol zichligi yoki qutblanishni osongina hisoblashimiz mumkin. Odatda, qo'shni dipollar Veys domenlari deb nomlangan hududlarda tekislanadi. Ushbu hizalanish jarayoni yuqori haroratlarda materiallar bo'ylab kuchli elektr maydoni qo'llaniladigan qutblash deb ataladi. Biroq, barcha piezoelektrik materiallarni qutblab bo'lmaydi.
Piroelektrik nima?
Piroelektrik ma'lum kristallarning xususiyati tabiiy elektr qutblanish tufayli katta elektr maydoniga ega ekanligini bildiradi. Boshqacha qilib aytganda, bu ba'zi qattiq moddalarning isitish yoki sovutish vaqtida vaqtinchalik kuchlanish hosil qilish qobiliyatidir. Bu atama yunoncha ma'nodan kelib chiqqan; pyr "olov" va "elektr" degan ma'noni anglatadi. Harorat sharoitlarining o'zgarishi kristal tuzilishidagi atomlarning joylashishini biroz o'zgartirishi mumkin va bu materialning qutblanishini o'zgartiradi. Polarizatsiyaning bu o'zgarishi kristalldagi kuchlanishni keltirib chiqarishi mumkin. Biroq, bir marta paydo bo'ladigan piezoelektrik maydon, oqim oqimi tufayli asta-sekin yo'qoladi. Bu oqish kristall boʻylab elektronlarning harakati, ionlarning havo orqali harakatlanishi va kristall boʻylab biriktirilgan voltmetr orqali tokning oqib oʻtishi natijasida yuzaga keladi.
02-rasm: Piroelektrik datchik
Piroelektrik effekt kinetik energiya qiymatini hosil qilmaydigan elektr va issiqlik energiya holatlari tufayli yuzaga keladi. Bundan farqli o'laroq, piezoelektrik effekt kinetik energiya va issiqlik hosil qilmaydigan elektr energiyasi tufayli yuzaga keladi. Piroelektrik materiallar qattiq va kristalldir. Ammo elektretlar yordamida tayyorlangan yumshoq materiallar ham bo'lishi mumkin.
Ferroelektr nima?
Ferroelektrik tashqi elektr maydonlarini qo'llash orqali qaytariladigan o'z-o'zidan elektr qutblanishiga ega bo'lgan ba'zi materiallarning xususiyatini anglatadi. Odatda, barcha ferroelektrik materiallar piroelektrikdir, ammo u qaytariladigan tabiiy elektr polarizatsiyasining qo'shimcha xususiyatiga ega. Ferroelektrik atamasi ferromagnetizmdan kelib chiqqan bo‘lib, u temir elektr kashf etilishidan oldin kashf etilgan.
Bu turdagi materiallar chiziqli boʻlmaganligi sababli kondansatkichlar ishlab chiqarishda foydalidir. Odatda, bu kondansatörler ferroelektrik material qatlamini sendvichlaydigan bir juft elektrodni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, ferroelektrik materiallarning o'z-o'zidan polarizatsiyasi histerez effektini nazarda tutadi, bu erda biz uni xotira funktsiyasida qo'llashimiz mumkin. Bundan tashqari, ferroelektrik kondansatörler ferroelektrik RAM ishlab chiqarishda foydalidir.
Piezoelektrik piroelektrik va ferroelektrik o'rtasidagi farq nima?
Pyezoelektrik, piroelektrik va ferroelektrik effekt atamalari qattiq materiallarning elektr xossalariga ishora qiladi. Piezoelektrik piroelektrik va ferroelektrik o'rtasidagi asosiy farq shundaki, piezoelektrik effekt materialga tashqi stress qo'llanilishiga javoban sirt zaryadining hosil bo'lishidir. Ayni paytda, piroelektrik effekt - bu haroratning o'zgarishiga javoban materialning o'z-o'zidan polarizatsiyasining o'zgarishi. Holbuki, ferroelektr effekti sirt zaryadining o'zgarishiga olib keladigan o'z-o'zidan qutblanishning o'zgarishidir.
Quyidagi infografikada yonma-yon taqqoslash uchun jadval koʻrinishidagi piezoelektrik piroelektrik va ferroelektrik oʻrtasidagi farqlar keltirilgan.
Xulosa – Piezoelektrik va Piroelektrik va Ferroelektrik
Pyezoelektrik effekt - bu materialga tashqi kuchlanish qo'llanilishiga javoban sirt zaryadining hosil bo'lishi, piroelektrik effekt esa haroratning o'zgarishiga javoban materialning o'z-o'zidan qutblanishining o'zgarishi. Ferroelektr effekti - o'z-o'zidan qutblanishning o'zgarishiga javoban sirt zaryadining o'zgarishi. Shunday qilib, bu piezoelektrik piroelektrik va ferroelektrik o'rtasidagi asosiy farq.
