Mhazirə Dielektriklər. Statik sahələrdə dielektrik xassələri. Polyarizasiyanın növləri. Dipolun polyarizasiyası. Spontan polyarizasiya. Piro və seqnetoelektriklər. Dielektrik itkilərinin növləri

SEQNETOELEKTRİKLƏR
Müəyyən temperatur aralığında spontan polyarlaşma qabiliyyətinə malik dielektrik materiallara seqnetoelektriklər deyilir. Seqnetoelektriklər –xarici sahə olmadan spontan polyarlaşmış dielektrikdir. Ötən əsrin ortalarına qədər seqnetoelektriklər haqqında demək olar ki, heç nə məlum deyildi. Seqnetoelektriklər haqqında ilk məlumatı 1921-ci ildə çex alimi Valaşak vermişdir. Onun tədqiqatları XX əsrin ortalarında o zamankı Leninqrad Fizika-Texnika İnstitutunun əməkdaşlarından İ.V.Kurçatov, P.İ.Koveko və başqaları tərəfindən davam etdirilmişdir. Seqnetoelektrik termini də İ.V.Kurçatova məxsusdur (əcnəbi alimlər onu ferroelektriklər adlandırırlar ki, bu da o qadar də uğurlu seçim deyil). Seqnetoelektriklərin öyrənilməsində görkəmli rus alimi V.M.Vulun tədqiqatları da əhəmiyyətli rol oynayıb.
1944-45-ci illərdə Sovet alimləri ilə paralel Yaponiya və Amerika alimləri də özləri üçün seqnetoelektrikləri kəşf etdilər. Bu hadisə pyezokeramikanın meydana çıxmasının başlanğıcı oldu. Lakin barium titanat üçün pyezoelektrik effekti xeyli sonralar aşkarlanmışdır. Spontan polyarlaşmanın dəyişə bilməsi imkanı onunla izah edilir ki, seqnetoelektrikin polyar quruluşu əslində azacıq təhrif olunmuş qeyripolyar quruluşdur. Bir sıra seqnetoelektriklərdə elektrik sahəsinin təsiri altında dielektrik xassəsinin qeyri-xəttiliyi müşahidə olunur. Seqnetoelektrikin polyarlaşmasının xarici elektrik sahə gərginliyi E -dən asılılığı histerizes ilgəyi adlanan əyri ilə təsvir olunur . Seqnetoelektriklərin xassələri:
1.Seqnetoelektriklərdə dielektrik nüfuzluğu dielektriklərə nəzərən çox yüksəkdir 10³ -10⁴.
2.Seqnetoelektrikdə dielektrik nüfuluğu xarici sahədən deyil, onun ilkin qiymətindən asılıdır.
3.Seqnetoelektriklərdə polyarlaşma vektoru xarici sahədən qeyri-xətti asılıdır.
4.Kritik temperaturaya yaxınlaşdıqca (Küri temperatururna) seqnetoelektrik xassəsi yox olur.
5. domen strukturunun mövcudluğu.
Dielektriklərdə seqnetoelektriklik halı bir qayda olaraq aşağı temperaturlarda (Kuri temperaturu) baş verir. Seqnetoelektriklərin yuxarıda dediyimiz xassələri onlarda ayrı-ayrı oblastlarda (domenlərdə) spontan polyarlaşmanın mövcud olması ilə əlaqədardır. Belə metallarda spontan polyarlaşma əsasən iki halda ola bilər: a) seqnetoelektrik halı – bu halda domenlər eyni oriyentasiyalı elementar qəfəslərin toplusundan ibarət olur; b) antiseqnetoelektriklik halı – bu halda isə domenlər eyni polyar lakin əksistiqamətli (antiparalel) elementar qəfəslərin alt toplusundan ibarət olur. Belə olduqda dipolların momentləri cəmi sıfra bərabər olur. Yuxarıda dediyimiz kimi spontan polyarlaşmanın yoxa çıxmasına uyğun olan temperatura Küri nöqtəsi (və ya Küri temperaturu) deyilir. Bu nöqtədən yuxarı temperaturlarda polyarlaşmış haldan polyarlaşmamış hala faza keçidi baş verir. Bu hala piroelektriklik halı deyilir.
Seqnetoelektrik xassəsi belə izah olunur: xarici sahə olmadıqda domenlərdə spontan polyarlaşma vektorunun istiqaməti müxtəlif olur.Bu zaman dipol momentlərinin cəmi sıfır olduğundan polyarlaşma olmur.Xarici sahəyə daxil edildikdə isə domenlərin sərhəddi elə sürüşür ki, sahənin əks istiqamətində polyarlaşan domenlərin həcminin azalması hesabına sahə istiqamətində polyarlaşan domenlərin həcmi artır.Bu zaman domenlərin yaratdığı əlavə sahə xarici sahə kəsildikdən sonra da, müəyyən istiqamətdə domenlərin orientasiyasını dəstəkləyir. Seqnetoelektriklərdə müşahidə olunan histerezis petləsi belə izah olunur: sahənin intensivliyi artdıqca polyarlaşma artır və müəyyən qiymətdən sonra doyma halına çatır. Sahənin qiyməti azaldıqca polyarlaşma başqa istiqamətdə azalır və E=0 olduqda qalıq polyarlaşma müşahidə olunur. Qalıq polyarlaşmanı aradan qaldırmaq üüçün əks istiqamətdə sahə verilir və bu zaman ən kiçik qiymətini alır. Yenidən düz istiqamətdə sahə artdıqda histerezis ptəsi müşahidə olunur.