Типичные представители пироэлектриков.

1).Турмалин. Пироэлектрические свойства турмалина проявляются в процессе нагревания: на двух полюсах кристалла образуются разноименные электрические заряды - положительный и отрицательный. Благодаря чему его кристалл способен испускать лучи инфракрасного спектра. Под воздействием солнечного света или иного тепла, например человеческого тела, турмалин излучает длинноволновые инфракрасные (тепловые) так называемые биогенетические лучи, диапазона 6-14 мкм, усиливающие энергетические возможности организма. Эти лучи абсолютно безвредны, так как совпадают по диапазону с излучениями клеток нашего тела. Например, наши ладони излучают волны порядка 9 мкм.

Инфракрасные лучи проникают глубоко в организм, активируя обмен веществ, способствуя выведению токсинов, снимая боль, восстанавливая капиллярный кровоток, нормализуя биологические функции клеток, поддерживая постоянную температуру тела и регулируя водный баланс организма. Они усиливают доставку кислорода к клеткам и органам человека, нормализуют пищеварение и активизируют эффективное усвоение пищи.

Гранат

Янтарь

4). Триглицинсульфат, титанат бария, титанат свинца, сегнетоэлектрические цирконаты свинца, сополимеры винилиденфторида (PVDF), моногидрат сульфита лития.

Применение в технике.

Пироэлектрики используются в технике в качестве индикаторов и приёмников излучений. Их действие основано на регистрации электрических сигналов, возникающих между обкладками кристалла при изменении его температуры под воздействием внешнего излучения.

Применение пироэлектрического эффекта.

Кристаллы, обладающие пироэлектрическими свойствами, используют в качестве датчиков, регистрирующих изменение температуры с высокой точностью, а также для изготовления чувствительных приемников инфракрасного излучения, датчиков ударных волн, измерителей напряжения. Устройства с пироэлектрическими кристаллами используются для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Принцип действия пироэлектрических фотоприемников очень прост: лучистая энергия, попадая на зачерненную (поглощающую) поверхность сегнетоэлектрического кристалла нагревает его. В результате нагревания изменяется спонтанная поляризованность кристалла и возникает импульс тока, который регистрируется электронной схемой.

Рассмотрены кристаллофизические основы пироэлектрического эффекта и проанализированы его разновидности.

Взаимосвясь свойств и явлений в кристаллах. Виды пироэффекта.

Зависимость свойств кристаллов от условий измерения обусловлена тем, что различные физические свойства кристаллов нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Под действием одних и тех же внешних сил в кристалле всегда возникает несколько явлений: приложение механических сил не только приводит к деформации кристалла, но и вызывает его поляризацию; внешнее электрическое поле не только поляризует диэлектрик, но также приводит к его механической деформации и изменению его температуры. Это означает, что различные свойства кристалла проявляются одновременно и в сложном взаимодействии друг с другом. Поэтому-то коэффициенты, характеризующие различные свойства кристаллов, зависят от условий, в которых они измеряются: механические свойства зависят от электрических и тепловых условий, электрические - от механических и тепловых и т.д.

Первичный пироэффект, обусловленный непосредственной прямой зависимостью спонтанной поляризации от температуры, можно было бы измерить на механически зажатом образце, который не деформируется в процессе измерений, что практически неосуществимо. Поэтому, прямому экспериментальному определению подлежит пироэлектрический коэффициент свободного кристалла, равный сумме первичного и вторичного коэффициентов.

Вторичный пироэффект, вызван пьезоэлектрической поляризацией образца при его деформации за счет теплового расширения. Нелинейные пироэлектрические явления - это также малоизученная область исследований, находящаяся на стадии своего становления.

 

Диэлектрические свойства.

Выполнили: Садонина А., Оскиев В., Тимофеева А.

Общие сведения.

Диэлектрики - вещества, плохо проводящие электрический ток. Термин «диэлектрик» (от греч. diá — через и англ. electric — электрический) введён М. Фарадеем для обозначения веществ, через которые проникают электрические поля. В любом веществе, помещённом в электрическом поле, составляющие его электрические заряды (электроны, атомные ядра) испытывают силы со стороны этого поля. В результате часть зарядов направленно перемещается, образуя электрический ток. Остальные же заряды перераспределяются так, что «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов смещаются друг относительно друга. В последнем случае говорят о поляризации вещества. В зависимости от того, какой из этих двух процессов — электропроводность или поляризация — преобладает, принято деление веществ на изоляторы (Д.) и проводники (металлы, электролиты, плазма). Электропроводность Д. по сравнению с металлами очень мала. Их удельное сопротивление r порядка 10^8—10^17 ом·см, а у металлов r ~ 10^-6 — 10^-4 ом·см. Одним из важнейших параметров диэлектрика является его диэлектрическая проницаемость, характеризующая их поляризацию под действием электрического поля.Диэлектрическая проницаемость минералов подвержена сильному влиянию различных примесей; она плохо поддается расчету, и ее каждый раз приходится измерять эмпирически, по мере возможности на аппаратуре, позволяющей стандартизировать условия измерения.