Ma’ruza №14 Elektr maydonidagi dielektriklar

Dielektrik singdiruvchanlik. Segnetoelektriklar. Pyezoelektrik effekt.

B u dielektriklar o’ziga xos guruhni tashkil qiladi. Segnet tuzining qutblanish xarakteristikalari I.V. Kurchatov, P.P. Kobeko va boshqalar tomonidan tekshirilgan. Segnetoelektrik kristallarda o’z-o’zidan qutblangan makroskopik sohalar paydo bo’ladi va ularda alohida molekulalarning dipol momentlari tashqi maydon bo’lmaganda har xil tomonga yo’nalgan bo’ladi. Segnetoelektrik tashqi elektr maydonga kiritilganda maydon yo’nalishi bo’ylab qutblanadigan sohalar tartibli yo’naladi va kuchsiz elektr maydonda ham bu dielektrik katta _{ } dielektrik singdiruvchanlikka ega bo’ladi va u bir necha minglarni tashkil qiladi. Segnetoelektrikni qizdirish natijasida o’z-o’zidan qutblangan sohalar biror haroratda buziladi va dielektrik singdiruvchanlik _{ } bir necha o’n marotaba kamayadi va u oddiy dielektrik bo’lib qoladi. Segnet tuzi uchun bu kritik harorat + 25⁰C. Boshqa segnetoelektriklar uchun bu harorat boshqacha bo’ladi. Ba’zi qutblangan molekulalardan tashkil topgan qattiq dielektriklarda pyezoelektrik hodisa kuzatilgan. Bunday effektni ba’zi dielektriklarda fransuz fizigi Pyer Kyuri kuzatganligi uchun uning sharafiga pyezoelektrik effekt deb atalgan. Agar bunday modda kristali elastik deformatsiyalansa, cho’zilsa yoki siqilsa uni tashkil qilgan molekulyar dipollar ma’lum yo’nalishda burilishi va kristall qutblanishi mumkin. Bu hodisa pyezoelektrik effekt deyiladi. Bunda kristallning qarama-qarshi qirralarida bog’langan zaryadlar paydo bo’ladi va bu qirralar orasida potensiallar ayirmasini hosil qiladi. Agar kristall cho’zishdan keyin siqilsa qutblanish hamda potensiallar ayirmasining ishoralari teskarisiga o’zgaradi. Bunday kristallarda teskari pyezoelektrik effekt kuzatiladi. Agar kristallga tashqi potensiallar ayirmasi qo’yilsa, dipollarning burilishi sababli, cho’zilish yoki siqilish deformatsiyasi kuzatiladi. Tashqi elektr maydon ta’sirida dielektrik o’lchamining o’zgarishi elektrostriksiya deyiladi.

_{ } ning _{ } ga bog’lanishi chiziqli emas, demak, dielektrik kirituvchanlik maydonning kuchlangan-ligiga bog’liq bo’ladi (23 – rasmdagi egri chiziqning 1 shoxchasi). Maydon o’zgarganda qutblanish vektori _{ } ning qiymatlari (demak, _{ } ning qiymatlari ham) maydon kuchlanganligi _{ } ning qiymatlaridan kechikib o’zgaradi, natijada _{ } va _{ } lar _{ } ning ayni vaqtdagi qiymatlarigagina bog’liq bo’lmay, ilgarigi qiymatlariga ham bog’liq bo’ladi, ya’ni dielektrikda avval bo’lib o’tgan voqealarga ham bog’liq bo’ladi. Gu hodisa gisterezis (grekcha ”gisterezis” – kechikish degani) deb ataladi. Agar maydon davrli o’zgarsa, _{ } ning _{ } ga bog’liqligi 10 – rasmda ko’rsatilgan egri chiziq bilan ifodalanib, bu chiziq gisterezis sirtmog’i deb ataladi. Maydonning dastlabki paydo qilinishida _{ } ning o’sishi bilan qutblanish ortib boradi va egri chiziqning 1 shoxchasi orqali ifodalanadi. _{ } ning kamayishi 2 shoxcha bo’yicha ro’y beradi. _{ } ning qiymati nolga teng bo’lganda modda qutblanishi _{ } ga teng bo’lib qoladi, bu qiymatni qoldiq qutblanish deyiladi. Kuchlanganligi _{ } ga teng bo’lib, teskari yo’nalgan maydon ta’siridagina qutblanish nolga teng bo’lishi mumkin. Maydon kuchlanganligining ushbu qiymati koersitiv kuch deb ataladi. Agar _{ } ni yana o’zgartirsak, gisterezis sirtmog’ining 3 shoxchasi paydo bo’ladi va hakozo.


Nazorat savollari

1. 
   Dielektrik deb nimaga aytiladi?
   
2. 
   Dielektriklarni elektr maydoniga joylashtirganda qanday hodisalar kuzatiladi?
   
3. 
   Dipol momenti deganda nimani tushunasiz?
   
4. 
   Deialktriklarning qutblanishining necha turi bor v ular qanday?
   
5. 
   Segnetoelektriklar deganimiz nima?
   
6. 
   Gisterezis sirtmog’i qanday vujudga keladi?