Пироэлектрики

(от греч. pýr — огонь)

кристаллические Диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, т. е. поляризацией в отсутствии внешних воздействий. Обычно спонтанная поляризация П. не заметна, так как электрическое поле, создаваемое ею, компенсируется полем свободных электрических зарядов, которые «натекают» на поверхность П. из его объёма и из окружающего воздуха. При изменении температуры величина спонтанной поляризации изменяется, что вызывает появление электрического поля, которое можно наблюдать, пока свободные заряды не успеют его скомпенсировать. Это явление называется пироэлектрическим эффектом (Пироэлектричеством).

Типичный П.— турмалин. В нём при изменении температуры на 1° С возникает поле Е Пироэлектрики 400 в/см. Изменение спонтанной поляризации и появление электрического поля в П. может происходить не только при изменении температуры, но и при деформировании П. Т. о., все П. — пьезоэлектрики (см. Пьезоэлектричество), но не наоборот (см. рис.).

Существование спонтанной поляризации, т. е. несовпадение центров тяжести положительных и отрицательных зарядов, обусловлено достаточно низкой симметрией кристаллов (См. Симметрия кристаллов).

Особой группой П. являются Сегнетоэлектрики. Если нагревать сегнетоэлектрик, то при определённой температуре спонтанная поляризация в нём исчезнет и кристалл переходит в непироэлектрическое состояние (фазовый переход). В области температур, близких к температуре фазового перехода, величина спонтанной поляризации резко меняется с изменением температуры, так что пироэлектрический эффект в этой области особенно велик.

Существует эффект, обратный пироэлектрическому: если П. поместить в электрическое поле, то его поляризация изменяется, что сопровождается нагреванием или охлаждением кристалла. Изменение температуры при этом прямо пропорционально напряжённости электрического поля: ΔT Пироэлектрики Е. Это явление называется линейным электрокалорическим эффектом. Существует и квадратичный электрокалорический эффект, когда изменение температуры Пироэлектрики E².

П. используются в технике в качестве индикаторов и приёмников излучений. Их действие основано на регистрации электрических сигналов, возникающих в П. при изменении их температуры под действием излучения (см. Пироэлектрический приёмник).

Лит.: Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, пер. с англ., [в.] 5, М., 1966, с. 226; Физический энциклопедический словарь, т. 4, М., 1965; Желудев И. О., Основы сегнетоэлектричества, М., 1973.

А. П. Леванюк, Д. Р. Санин.

Рис. к ст. Пироэлектрики.

ПИРОЭЛЕКТРИКИ (от греч. pyr - огонь) - кристаллические диэлектрики, на поверхности которых при изменении температуры появляются электрические заряды. Пироэлектриками могут быть лишь нецентросимметричные кристаллы. Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками (но не обратно), некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами (см. Сегнетоэлектрики). Типичный пироэлектрик - турмалин.

ПИРОЭЛЕКТРИКИ (от греческого pyr - огонь), кристаллы, на поверхности которых при изменении температуры появляются электрические заряды. Все пироэлектрики - пьезоэлектрики (обратное неверно), некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами (смотри Сегнетоэлектрики). Типичный пироэлектрик - турмалин.

ПИРОЭЛЕКТРИКИ

кристаллич диэлектрики, обладающие спонтанной поляризацией, т. е. поляризацией в отсутствии электрич. поля и др. внеш. воздействий. Спонтанная поляризация — результат несовпадения «центров тяжести» положит. и отрицат. зарядов.

Обычно наблюдается не сама спонтанная поляризация Р (она компенсируется полями свободных электрич. зарядов, натекающих на поверхность П. изнутри и извне), а её изменение DР при быстром изменении темп-ры DT (пироэлектрич. эффект). Плотность возникающего поверхностного заряда s=рDT наз. пироэлектрической константой р. Типичный П.— турмалин; в нём при изменении темп-ры на 1°С возникает электрич. поле Е =400 В/см. П. могут быть лишь нецентросимметричные кристаллы. Изменение поляризации в П. может происходить и под действием механич. напряжений (пьезоэлектрич. эффект). Все П. явл. пьезоэлектриками, но не наоборот; нек-рые П. обладают сегнетоэлектрич. св-вами (рис.).

П. используются в технике в кач-ве индикаторов и приёмников излучений.

(от греч. руг-огонь), кристаллич. диэлектрики, обладающие спонтанной поляризацией P(дипольным моментом единицы объема) в отсутствие электрич. поля и др. внеш. воздействий. Обычно наблюдается не сама поляризация (она компенсируется полями своб. электрич. зарядов, натекающих на пов-сть кристалла изнутри и извне), а ее изменение DP при быстром изменении т-ры DT(пироэлектрич. эффект). Плотн. возникающего поверхностного заряда коэф. пропорциональности pназ. пироэлектрич. константой. При изменении т-ры на 1⁰C поверхностная плотность заряда, как правило, не превышает неск. сотен единиц в системе СГСЭ (неск. мКл/м ² в СИ).

П. могут быть лишь нецентросимметричные кристаллы. Типичный П.-турмалин, прир. или синтетич. монокристалл алюмосиликата, содержащего атомы В. В нем при изменении т-ры на 1⁰C возникает электрич. поле E400 В/см. К П. относят кристаллы моногидрата сульфата лития, титаната бария, тростникового сахара и др.

Все П. являются и пьезоэлектриками, т. е. в них возникает поляризация при мех. сжатии (или растяжении) в определенных направлениях. Но не все пьезоэлектрики обладают пироэлектрич. эффектом. Ниже Кюри точки П. являются сегнетоэлектрики.

П. используют в качестве индикаторов и приемников теплового излучения.

Лит. см. при ст. Диэлектрики.

пироэле́ктрики

кристаллические диэлектрики, на поверхности которых при изменении температуры появляются электрические заряды. Пироэлектриками могут быть лишь нецентросимметричные кристаллы. Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками (но не обратно), некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами (см. Сегнетоэлектрики). Типичный пироэлектрик — турмалин.

* * *

ПИРОЭЛЕ́КТРИКИ (от греч. pyr — огонь), кристаллические диэлектрики, на поверхности которых при изменении температуры появляются электрические заряды. Пироэлектриками могут быть лишь нецентросимметричные кристаллы. Все пироэлектрики являются пьезоэлектриками (но не обратно), некоторые пироэлектрики обладают сегнетоэлектрическими свойствами (см. Сегнетоэлектрики(см. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ)). Типичный пироэлектрик — турмалин.

ПИРОЭЛЕКТРИКИ — электрические заряды противоположных знаков, возникающие на гранях некоторых кристаллов (пироэлектриков) при их нагревании или охлаждении. Типичный П. — турмалин. Появление зарядов на поверхности П. связано с изменением существующей в нём поляризации при изменении температуры кристалла.