eng
Просмотры: 1152
10.10.2016
Пьезоэлектрические материалы были открыты 20 лет назад, но до недавнего времени природа процессов, обеспечивающих их необычные свойства, оставалась непонятной.
Ученые Окриджской Национальной Лаборатории изучили пьезоэлектрические материалы при помощи методов нейтронного рассеяния. Удалось выяснить причины, по которым определённые материалы так сильно механически реагируют на электрическое поле, изменяя форму или размер. Это открытие создаёт предпосылки для разработки высокопроизводительных актуаторов и сенсоров».
Ключом к пониманию впечатляющих характеристик релаксорных ферроэлектриков являются вибрации полярных нанорегионов, в которых положительные и отрицательные ионы немного смещаются, что приводит к поляризации мельчайших объёмов материала.
Механический отклик кристаллов релаксорных ферроэлектриков базируется на вращении крупных (порядка 20 мкм) доменов, в ходе которого происходит сдвиг атомных слоев. Полярные нанорегионы толщиной около 2 нм отвечают за усиленную электромеханическую связь, которая снижает сопротивление кристалла такой сдвиговой деформации.
Традиционные ферроэлектрики более жёсткие: их крупные домены трудно заставить вращаться. Но в сверхчувствительных современных релаксорных ферроэлектриках вибрации полярных нанорегионов и окружающей решетки смешиваясь, дают гибридные колебания. Те, в свою очередь, снижают энергию, требующуюся для смещения атомных слоев, что упрощает вращение поляризованных макроскопических доменов.
Приобретенное авторами понимание механизма, лежащего в основе этого явления, применимо, помимо релаксорных ферроэлектриков, к более широкому классу химически неупорядоченных материалов, включая сплавы с памятью формы, колоссальные магниторезисторы, магнитные полупроводники и некоторые сверхпроводники.
Узнать больше о вопросах физики пьезо- и сегнетоактивных материалов Вы можете из книги "Физические основы, методы исследования и практическое применение пьезоматериалов"
В предлагаемом пособии описаны методики и экспериментальные установки по исследованию пьезокерамических материалов. Дана подробная классификация пьезокерамических преобразователей по использованию пьезоэлектрических эффектов.
Ключом к пониманию впечатляющих характеристик релаксорных ферроэлектриков являются вибрации полярных нанорегионов, в которых положительные и отрицательные ионы немного смещаются, что приводит к поляризации мельчайших объёмов материала.
Механический отклик кристаллов релаксорных ферроэлектриков базируется на вращении крупных (порядка 20 мкм) доменов, в ходе которого происходит сдвиг атомных слоев. Полярные нанорегионы толщиной около 2 нм отвечают за усиленную электромеханическую связь, которая снижает сопротивление кристалла такой сдвиговой деформации.
Традиционные ферроэлектрики более жёсткие: их крупные домены трудно заставить вращаться. Но в сверхчувствительных современных релаксорных ферроэлектриках вибрации полярных нанорегионов и окружающей решетки смешиваясь, дают гибридные колебания. Те, в свою очередь, снижают энергию, требующуюся для смещения атомных слоев, что упрощает вращение поляризованных макроскопических доменов.
Приобретенное авторами понимание механизма, лежащего в основе этого явления, применимо, помимо релаксорных ферроэлектриков, к более широкому классу химически неупорядоченных материалов, включая сплавы с памятью формы, колоссальные магниторезисторы, магнитные полупроводники и некоторые сверхпроводники.
Узнать больше о вопросах физики пьезо- и сегнетоактивных материалов Вы можете из книги "Физические основы, методы исследования и практическое применение пьезоматериалов"
В предлагаемом пособии описаны методики и экспериментальные установки по исследованию пьезокерамических материалов. Дана подробная классификация пьезокерамических преобразователей по использованию пьезоэлектрических эффектов.
Комментарии читателей
