Ponto Curie Ponto Curie

temperatura (θ, T c), acima do qual a magnetização espontânea dos domínios ferromagnéticos desaparece e o ferromagneto entra em estado paramagnético. O ponto Curie (temperatura Curie) é frequentemente chamado de temperatura de qualquer transição de fase de segunda ordem.

PONTO CURIE

PONTO CURIE (temperatura Curie, T s), temperatura de qualquer transição de fase de segunda ordem (cm. TRANSIÇÕES DE FASE DE SEGUNDA ORDEM), associado ao surgimento (destruição) de um estado ordenado em sólidos com mudança de temperatura, mas em determinados valores de outros parâmetros termodinâmicos (pressão, intensidade do campo elétrico ou magnético). Uma transição de fase de segunda ordem à temperatura Curie está associada a uma mudança nas propriedades de simetria da substância. Em Tc, em todos os casos de transições de fase, desaparece qualquer tipo de ordem atômica, por exemplo, a ordem dos spins dos elétrons (ferroelétrica (cm. FERROELÉTRICA)), momentos magnéticos atômicos (ferromagnetos (cm. FERROMAGNÉTICO)), ordem no arranjo dos átomos dos diferentes componentes da liga ao longo dos nós da rede cristalina (transições de fase nas ligas). Perto de T c são observadas anomalias acentuadas de propriedades físicas, por exemplo, piezoelétricas, eletro-ópticas e térmicas.
O ponto Curie magnético é a temperatura dessa transição de fase na qual a magnetização espontânea dos domínios ferromagnéticos desaparece e o ferromagnético se transforma em um estado paramagnético. Em temperaturas relativamente baixas, o movimento térmico dos átomos, que inevitavelmente leva a algumas perturbações no arranjo ordenado dos momentos magnéticos, é insignificante. À medida que a temperatura aumenta, seu papel aumenta e, finalmente, a uma determinada temperatura (Tc), o movimento térmico dos átomos é capaz de destruir o arranjo ordenado dos momentos magnéticos, e o ferromagneto se transforma em paramagneto. Perto do ponto Curie, uma série de características são observadas na mudança nas propriedades não magnéticas dos ferromagnetos (resistividade, capacidade térmica específica, coeficiente de temperatura de expansão linear).
O valor de T c depende da força de ligação dos momentos magnéticos entre si, no caso de uma ligação forte atinge: para ferro puro T c = 768 o C, para cobalto T c = 1131 o C, ultrapassa 1000 o C para ligas de ferro-cobalto. Para muitas substâncias o Tc é pequeno (para o níquel Tc = 358 o C). Pelo valor de T c pode-se estimar a energia de ligação dos momentos magnéticos entre si. Para destruir o arranjo ordenado dos momentos magnéticos, é necessária a energia do movimento térmico, que excede em muito a energia de interação dos dipolos e a energia potencial do dipolo magnético no campo.
Na temperatura de Curie, a permeabilidade magnética de um ferromagneto torna-se aproximadamente igual à unidade acima do ponto de Curie, a mudança na suscetibilidade magnética obedece; Lei Curie-Weiss.

dicionário enciclopédico. 2009 .

Veja o que é “ponto Curie” em outros dicionários:

- (temperatura Curie) (q ou Tc), a taxa pa de uma transição de fase de segunda ordem, caracterizada por uma mudança contínua de estado em va com a aproximação do ponto de transição de fase e a aquisição de uma propriedade qualitativamente nova neste ponto. Nome chamado P. Curie,... ... Enciclopédia física

Ponto Curie- Kiuri taškas statusas T sritis chemija apibrėžtis Temperatūra, arti kurios šuoliškai pakinta kai kurių kristalinių medžiagų būdingos fizikinės savybės. atitikmenys: inglês. Temperatura Curie; ponto Curie rus. Ponto Curie; Curie temperatura ryšiai:… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

O ponto Curie, ou temperatura Curie, é a temperatura de uma transição de fase de segunda ordem associada a uma mudança abrupta nas propriedades de simetria de uma substância (por exemplo, magnética em ferromagnetos, elétrica em ferroelétricos, química cristalina em ... .. . Wikipédia

Ponto Curie- (em homenagem ao cientista francês P. Curie (1859 1906)) a temperatura de algumas transições de fase de segunda ordem. Por exemplo, no ponto Curie, os ferromagnetos (Fe, Co, Ni, etc.) perdem suas propriedades magnéticas e se comportam como paramagnetos comuns.… … Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

PONTO CURIE- [em homenagem ao cientista francês P. Curie (1859 1906)] a temperatura de algumas transições de fase de segunda ordem. Por exemplo, no ponto Curie, os ferromagnetos (Fe, Co, Ni e outros) perdem suas propriedades magnéticas e se comportam como paramagnetos comuns... Dicionário metalúrgico

Temperatura Curie, a temperatura de uma transição de fase (Ver Transição de Fase) do segundo tipo, associada a uma mudança abrupta nas propriedades de simetria de uma substância (por exemplo, magnética em ferromagnetos (Ver Ferromagnetos), elétrica em ... .. . Grande Enciclopédia Soviética

- (tra Curie), tra T k, perto da borda há uma mudança nas qualidades físicas. St. em alguns cristais. corpos (transição de fase de 2ª ordem). Em uma temperatura quântica, ocorre uma transição ferromagnética-paramagnética, acompanhada pelo desaparecimento das propriedades macroscópicas. revista. momento. Com t... ... Enciclopédia Química

- [nomeado em homenagem ao francês. cientista P. Curie (1859 1906)] a taxa de certas transições de fase do 2º tipo. Por exemplo, em t cósmico os ferromagnetos (ferro, cobalto, níquel, etc.) perdem suas propriedades magnéticas especiais: em t cósmico ou em uma temperatura mais alta eles reagem... ... Grande Dicionário Enciclopédico Politécnico

Temperatura (Q, Tc), acima desta o estado magneticamente ordenado dos materiais ferromagnéticos desaparece e os ferrimagnetos passam para um estado desordenado (paramagnético). Qt é frequentemente chamada de temperatura de qualquer transição de fase de primeira ordem. Pela primeira vez transição... ... Ciência natural. dicionário enciclopédico

- (Curie) (1859 1906), físico francês, um dos criadores da doutrina da radioatividade. Descoberto (1880) e estudado a piezoeletricidade. Pesquisa sobre simetria de cristais (princípio de Curie), magnetismo (lei de Curie, ponto Curie). Junto com sua esposa... ... dicionário enciclopédico

Transições de fase de segunda ordem

TRANSIÇÕES DE FASE (transformações de fase), transições de uma substância de uma fase para outra, ocorrendo sob temperatura, pressão ou sob a influência de quaisquer outros fatores externos, por exemplo, campos magnéticos ou elétricos.

Transições de fase de segunda ordem são transições de fase nas quais as segundas derivadas dos potenciais termodinâmicos em relação à pressão e à temperatura mudam abruptamente, enquanto suas primeiras derivadas mudam gradualmente. Segue-se, em particular, que a energia e o volume de uma substância durante uma transição de fase de segunda ordem não mudam, mas sua capacidade térmica, compressibilidade, várias suscetibilidades, etc.

As transições de fase de segunda ordem são acompanhadas por uma mudança na simetria da substância. Uma mudança na simetria pode estar associada ao deslocamento de átomos de um determinado tipo na rede cristalina ou a uma mudança na ordem da substância.

Na maioria dos casos, a fase com maior simetria (ou seja, incluindo todas as simetrias de outra fase) corresponde a temperaturas mais elevadas, mas há exceções. Por exemplo, ao passar pelo ponto Curie inferior no sal de Rochelle, a fase correspondente à temperatura mais baixa possui simetria ortorrômbica, enquanto a fase correspondente à temperatura mais elevada possui simetria monoclínica.

Para caracterizar quantitativamente a simetria durante uma transição de fase de segunda ordem, é introduzido um parâmetro de ordem, que assume valores diferentes de zero na fase com maior simetria e é identicamente igual a zero na fase desordenada.

Temperatura curie

campo magnético de temperatura curie

A temperatura Curie é a temperatura de uma transição de fase de segunda ordem associada a uma mudança abrupta nas propriedades de simetria de uma substância (por exemplo, magnética em ferromagnetos, elétrica em totalmente gnetoelétricos, química cristalina em ligas ordenadas). Nomeado em homenagem a P. Curie. Em temperaturas abaixo do ponto Curie, os ferromagnetos apresentam magnetização espontânea e uma certa simetria magnético-cristalina. No ponto Curie (), a intensidade do movimento térmico dos átomos ferromagnéticos acaba sendo suficiente para destruir sua magnetização espontânea (“ordem magnética”) e alterar a simetria, fazendo com que o ferromagneto se torne paramagnético. Da mesma forma, para os antiferromagnetos, em (no chamado ponto Curie antiferromagnético ou ponto Néel), ocorre a destruição de sua estrutura magnética característica (sub-redes magnéticas), e os antiferromagnetos tornam-se paramagnéticos. Na totalmente gnetoelétrica e antiferroelétrica, o movimento térmico dos átomos reduz a zero a orientação ordenada espontânea dos dipolos elétricos das células elementares da rede cristalina. Em ligas ordenadas, no ponto Curie (também chamado de ponto Kurnakov no caso de ligas), o grau de ordem de longo alcance no arranjo dos átomos (íons) dos componentes da liga torna-se igual a zero.

Assim, em todos os casos de transições de fase do segundo tipo (como o ponto Curie) em uma substância, um ou outro tipo de “ordem” atômica desaparece (orientação ordenada de momentos magnéticos ou elétricos, ordem de longo alcance na distribuição de átomos sobre locais da rede cristalina em ligas, etc.). Perto do ponto Curie em uma substância, ocorrem mudanças específicas em muitas propriedades físicas (por exemplo, capacidade térmica, suscetibilidade magnética, etc.), atingindo um máximo em, que geralmente é usado para determinar com precisão a temperatura de transição de fase.

Os valores numéricos da temperatura Curie são fornecidos em livros de referência especiais.

A temperatura de Curie pode ser determinada a partir da dependência da magnetização com a temperatura, extrapolando a parte acentuada da dependência para o eixo da temperatura.

Como a medição da magnetização de uma amostra com um magnetômetro ocorre em um campo magnético externo bastante forte, na região do ponto Curie a transição ferromagnético-paramagnética é manchada devido a um aumento no crescimento do paraprocesso com o aumento da temperatura.

Métodos para determinar a temperatura Curie

Os itens a seguir são relativamente simples e bem conhecidos

1) ao coeficiente máximo de temperatura da resistência elétrica

2) ao máximo do efeito galvanomagnético negativo (devido à proporcionalidade) R)

3) pelo desaparecimento da magnetização espontânea M(T), ou pela dependência mínima da derivada dM/dT

4) após o desaparecimento da permeabilidade inicial

5) a partir de medições isotérmicas da capacidade térmica Cmagn(T) em campos magnéticos zero e diferentes de zero. No ponto Curie existe um máximo da derivada da capacidade calorífica

Este artigo apresenta um método para determinação do ponto Curie, utilizando o efeito do aumento da suscetibilidade em campos magnéticos fracos com o aumento da temperatura. O comportamento da suscetibilidade h na região do ponto Curie é descrito, segundo as teorias existentes, como:

h ~ g (T - TC)-1 (1)

onde r pode variar de 1,26 a 1,4. De (1) segue-se que em T > TC o valor h> 0. O máximo da dependência h = h(T) é pronunciado apenas para substâncias ferromagnéticas puras. Em materiais heterogêneos contendo imperfeições estruturais e impurezas, a curva h = h(T) apresenta formato borrado na região TC. Para ferrimagnetos, devido à influência mútua de sub-redes magnéticas não equivalentes, o máximo h é menos pronunciado em comparação com ferromagnetos. Neste caso, é aconselhável tomar como ponto Curie a temperatura correspondente ao ponto de intersecção das retas que aproximam os trechos ascendente e descendente da dependência na região TC.

O método Belov-Goryaga utiliza a expansão Landau do potencial termodinâmico C em uma série de graus de magnetização com um coeficiente correspondente para cada grau.

Para um estado de equilíbrio termodinâmico

Valores dados são usados

Onde M0 é a magnetização de saturação, TC é a temperatura de Curie, a relação (2) é convertida para a forma

Os coeficientes do lado direito da relação (3) são funções da temperatura reduzida e são expandidos em uma série de Taylor nas proximidades da temperatura de Curie, ou seja, em φ = 1.

O coeficiente a pode ser determinado a partir das dependências de magnetização do campo isotérmico e, uma vez que em T ? TC a=0, esta propriedade pode ser usada para determinar a temperatura Curie.

(Temperatura Curie) (q ou Tc), a taxa de transição de fase do segundo tipo, caracterizada por uma mudança contínua no estado da substância à medida que se aproxima do ponto de transição de fase e a aquisição de uma propriedade qualitativamente nova neste ponto . Nome chamado P. Curie, que estudou detalhadamente essa transição em ferromagnetos. A uma temperatura T abaixo de K. T. Tc, os ferromagnetos têm magnetização espontânea (espontânea) (Js) e um certo campo magnético. simetria. Quando um ferromagneto é aquecido e se aproxima da temperatura cósmica, o crescente movimento térmico dos átomos “perde” o ímã existente. ordem - mesma orientação magnética. momentos dos átomos. Para quantidades. características das mudanças magnéticas a ordem é introduzida pelo chamado. um parâmetro de ordem h, que no caso dos ferromagnetos pode ser considerado a sua magnetização. Em T®Tc, o parâmetro de ordem h®0, e em Kt a magnetização espontânea dos ferromagnetos desaparece (h = 0), os ferromagnetos tornam-se paramagnéticos. Da mesma forma, para antiferromagnetos em T = Tc (no chamado ponto quântico antiferromagnético, ou ponto Neel), ocorre a destruição de sua estrutura magnética atômica característica (sub-redes magnéticas), e os antiferromagnetos também se tornam paramagnéticos. Na ferroelétrica em T = Tc, o movimento térmico dos átomos reduz a zero a orientação ordenada espontânea dos elementos elétricos. dipolos células de cristais grades. Em ligas ordenadas em temperatura quântica (no ponto de Kurnakov), a ordem de longo alcance desaparece no arranjo dos átomos (íons) dos componentes da liga (ver ordem de longo e curto alcance). Perto de K. t. na aldeia ocorrem eventos específicos. mudanças em muitos aspectos físicos propriedades (por exemplo, capacidade térmica, suscetibilidade magnética), atingindo um máximo em T = Tc (ver) (ver Fenômenos críticos), que geralmente é usado para determinar com precisão a temperatura de transição de fase. Valores de K. t. in-c são dados no art. (ver ANTIFERROMAGNETISMO, FERROMAGNETISMO, FERROELÉTRICA).

Dicionário enciclopédico físico. - M.: Enciclopédia Soviética.Editor-chefe A. M. Prokhorov.1983 .

PONTO CURIE

(temperatura Curie, Ts) no sentido termodinâmico geral - um ponto na curva transições de fase 2º tipo, associado ao surgimento (destruição) de um estado ordenado nos sólidos quando a temperatura muda, mas em determinados valores de outras termodinâmicas. parâmetros (pressão R, revista. Campos N , elétrico Campos E etc.).

Mais frequentemente, este termo é aplicado apenas a transições para estados magneticamente ordenados (ferro e ferrimagnéticos) e ferroelétricos. Transição de fase de ferromagnético. estados em paramagnéticos (desordenados) foram observados pela primeira vez por P. Curie em 1895. Na temperatura quântica, a simetria das partículas cristalinas muda abruptamente. substâncias (ver Simetria dos cristais, Simetria magnética). No caso de transições ferromagnético-paramagnética e ferroelétrico-paraelétrica, a temperatura quântica é isolada. ponto no diagrama de fase nas coordenadas R (ou E)-T, porque do ponto de vista da simetria, o estado de um ferromagneto (ferroelétrico) em um campo H(ou E), direcionado ao longo eixo de magnetização fácil, não difere do estado de um material paramagnético no mesmo campo. Esta é a transição para ferro e ferrimagnético. estado difere da transição para antiferromagnético. estado. Neste último caso e em magnético. campo, há uma mudança abrupta na simetria. Antiferromagnético K. t. Ponto Neel. Para todos transições de fase magnéticaé característico que quando T>T c a substância está em estado paramagnético. doença. Abaixo de K. t - em um estado ordenado magneticamente, que permanece até T= 0K, embora na faixa de temperatura sejam possíveis transições de um estado ordenado magneticamente para outro.

você ferroelétricos Pode haver dois K.t.: T S 1 e T S 2. No T>T C 1 substância é paraelétrica. Quando resfriado a T S 1, ocorre uma transição para um ferroelétrico ordenado. condição e abaixo T C 2 paraelétrico surge novamente. estado.

Ao ordenar ligas com resfriamento até K. t. (as arestas no caso das ligas também são chamadas de pontos de Kurnakov), os átomos começam a ser organizados de maneira ordenada - ao longo dos nós cristalinos. redes de liga (aparecem núcleos de uma fase ordenada).

Em todos os casos listados de transição para um estado ordenado, este último pode ser descrito por um parâmetro de ordem (magnetização espontânea em ferromagnetos, magnetização sub-redes magnéticas em antiferromagnetos, polarização espontânea em ferroelétricos, fração de átomos ordenados em ligas). No T>T C h 0, em TT c com a diminuição da temperatura inicia-se o crescimento, que pode ser descrito pela lei, onde =( T-T S)/T S, A - indicador crítico(cm. Fenômenos críticos).

Temperatura Curie, temperatura de transição de fase (ver transição de fase) do segundo tipo, associada a uma mudança abrupta nas propriedades de simetria de uma substância (por exemplo, magnética - em ferromagnetos (ver ferromagnetos) , elétrico - em ferroelétricos (Ver Ferroelétricos) , química cristalina - em ligas ordenadas (Ver Ligas)). Nomeado em homenagem a P. Curie , que estudou detalhadamente essa transição em ferromagnetos. A uma temperatura T abaixo de K. t Θ, os ferromagnetos apresentam magnetização espontânea e uma certa simetria magnético-cristalina. No calor quântico (T = Θ), a intensidade do movimento térmico dos átomos de um ferromagneto acaba sendo suficiente para destruir sua magnetização espontânea (“ordem magnética”) e alterar sua simetria, fazendo com que o ferromagneto se torne paramagnético. Da mesma forma, para antiferromagnetos em T = Θ (no chamado ponto magnético antiferromagnético ou ponto Neel), ocorre a destruição de sua estrutura magnética característica (sub-redes magnéticas), e os antiferromagnetos tornam-se paramagnéticos. Em ferroelétricos e antiferroelétricos em T = Θ, o movimento térmico dos átomos reduz a zero a orientação ordenada espontânea dos dipolos elétricos das células elementares da rede cristalina. Em ligas ordenadas na temperatura cósmica (no caso de ligas também é chamado de ponto Kurnakov), o grau de ordem de longo alcance no arranjo dos átomos (íons) dos componentes da liga torna-se igual a zero.

Assim, em todos os casos de transições de fase do segundo tipo (do tipo QT) em T = Θ, o desaparecimento de um ou outro tipo de “ordem” atômica (orientação ordenada de momentos magnéticos ou elétricos, ordem de longo alcance no distribuição de átomos sobre nós) ocorre na estrutura cristalina da substância em ligas, etc.). Perto de um ponto crítico em uma substância, ocorrem mudanças específicas em muitas propriedades físicas (por exemplo, capacidade térmica, suscetibilidade magnética, etc.), atingindo um máximo em T = Θ (ver Fenômenos críticos). , que geralmente é usado para determinar com precisão a temperatura de transição de fase. Os valores de K. t. para várias substâncias são fornecidos nos artigos Antiferromagnetismo, Ferromagnetismo e Ferroelétricos.

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5. Condutividade elétrica de dielétricos sólidos. Deslocamento, absorção e correntes de condução.

3.1.2. Deslocamento, absorção e correntes de condução

6. Dependência da condutividade elétrica dos dielétricos da temperatura, concentração de portadores de carga e sua mobilidade. TKρ de dielétricos.

7. Perdas em dielétricos. Ângulo de perda dielétrica δ. Circuitos dielétricos equivalentes com perdas. Requisitos para materiais isolantes.

4.2. Circuitos equivalentes equivalentes de um dielétrico com perdas

8. Tipos de perdas dielétricas. O mecanismo de perdas por relaxação em dielétricos.

1) Perdas de condução;

2) Perdas de relaxamento;

3) Perdas por ionização;

9. Tipos de perdas dielétricas. Perdas dielétricas em dielétricos gasosos e sólidos.

13. Ferroelétricas. Temperatura Curie.

14. Dependência da polarização p e da constante dielétrica ε da intensidade do campo elétrico e dos ferroelétricos. Loop de histerese dielétrica.

15. O uso de materiais dielétricos em microcircuitos como elementos passivos na composição de transistores mosfeed.

Capítulo 4. Transistores unipolares

16. Materiais dielétricos cerâmicos. Capacitor, cerâmica de instalação e cerâmica para substratos de microcircuitos. Requisitos para cerâmica de capacitor.

17. Fundamentos da tecnologia cerâmica de materiais para equipamentos eletrônicos.

18. Quebra de dielétricos gasosos. Lei de Paschen. Decomposição de gases em um campo elétrico não uniforme.

19. Avaria eléctrica e térmica.

5.4.1. Avaria elétrica

5.4.2. Quebra eletrotérmica

20. Materiais resistivos de filme. Resistores. Parâmetros do resistor. Sistema de notação e marcação de resistores.

21. Ligas de alta resistividade e suas propriedades. Resistência específica de ligas metálicas.

22. Efeito das impurezas na resistividade. Influência das dimensões do condutor na resistividade. (Condutores de filme em microcircuitos).

24. Efeito Hall e Peltier. Efeito Hall.

25. Cobre e suas ligas. Alumínio e suas ligas.

26. Materiais magnéticos macios e magnéticos duros. Áreas de sua aplicação

15.1.1. Materiais magnéticos macios de baixa frequência

27. O mecanismo de magnetização técnica e histerese magnética. Curva básica de magnetização.

14.2.4. Razões que levam à formação de domínios

14.2.5. Mecanismo de magnetização técnica e histerese magnética

28. Perdas magnéticas. Perdas por correntes parasitas. Perdas em indutores.

29. Ferritas. Sub-redes magnéticas em estruturas de espinélio, perovskita e granada.

30. Propriedades magnéticas de filmes finos de ferrite. Estrutura de domínio.

31. Requisitos para as propriedades de materiais magnéticos macios. Materiais magnéticos à base de ferro.

32. Efeitos magneto-ópticos de filme fino. Efeito Faraday. Granadas de ferrite Polarização de luz

Granadas de ferrite

33. Propriedades magnéticas e classificação de materiais magnéticos.

Ferroímãs

14.1.4. Antiferromagnetos

14.1.5. Ferrimagnetos

34. A natureza do ferromagnetismo. Interação de troca. Anisotropia magnética.

14.2.2. Anisotropia magnética

35. Transições intervalares. Resistência diferencial negativa. O princípio de geração de oscilações de micro-ondas baseado no uso do efeito Gunn.

36. Fundamentos da supercondutividade. Profundidade de penetração de Londres, comprimento de coerência, pares de Cooper.

37. Materiais supercondutores de alta temperatura. Efeito Josephson. Cerâmica HTS texturizada.

§ 6.1. Efeito Josephson estacionário

38. Classificação de materiais dielétricos.

7.11. Dielétricos cerâmicos

Cerâmica de capacitor

39. Resistência à corrosão de metais. Aplicação da equação da isoterma de van't Hoff para avaliar a oxidabilidade de metais.

13. Ferroelétricas. Temperatura Curie.

Ativo(gerenciou)dielétricosnomeie os materiaiscujas propriedades podem ser controladas dentro de amplos limites usandode influência energética externa: intensidade do campo elétrico ou magnético, estresse mecânico, temperatura, fluxo luminoso, etc. Esta é sua diferença fundamental em relação aos dielétricos convencionais (passivos).

Os elementos ativos dos dispositivos eletrônicos são feitos de dielétricos ativos. As características das propriedades desses materiais são fenômenos como ferroeletricidade, eletreto, efeitos piezoelétricos e eletro-ópticos, correntes de injeção, etc., que serviram de base para o desenvolvimento de dispositivos dielétricos. Abaixo discutimos as características estruturais e propriedades de alguns dielétricos ativos que encontraram a mais ampla aplicação.

7.15.1. Ferroelétrica

Os ferroelétricos, diferentemente dos dielétricos convencionais (passivos), possuem características elétricas ajustáveis. Por exemplo, constante dielétrica de ferroelétricosusando tensão elétrica pode ser alterado em uma ampla faixadentro de. Uma característica da ferroelétrica é que, junto com os tipos de polarização eletrônica, iônica e de relaxação causada por um campo elétrico externo polarização espontânea é observada, sob a influência da qual esses dielétricos adquirem uma estrutura de domínio e propriedades ferroelétricas características.

A polarização espontânea ocorre na ausência de eletricidadecampo trico em uma certa faixa de temperatura abaixo do pontoCurieTk devido a mudanças na estrutura da célula unitária Kreetreliça de aço e formação de uma estrutura de domínio, o que, por sua vez, faz com que os ferroelétricos:

constante dielétrica incomumente alta (até dezenas de milhares);

dependência não linear da polarização e, portanto, constante dielétrica, da intensidade do campo elétrico aplicado;

uma dependência pronunciada da constante dielétrica com a temperatura;

presença de histerese dielétrica.

As propriedades acima foram estudadas detalhadamente por I.V. Kurchatov e P.P. Kobeko para o sal de Rochelle (ácido tartárico de sódio-potássio NaKC4H4O6 4H2O), portanto, substâncias com propriedades semelhantes são chamadas de ferroelétricos. O ferroelétrico mais importante para aplicações práticas, o titanato de bário, foi descoberto em 1944 por B.M. Avenida. Vários ferroelétricos foram descobertos por G.A. Smolensky e outros.

Atualmente, são conhecidos cerca de 500 materiais que possuem propriedades ferroelétricas. Dependendo da estrutura da célula unitária e do mecanismo de polarização espontânea, os ferroelétricos são diferenciados como iônicos e dipolos, caso contrário - tipo deslocamento e ferroelétricos ordenados, respectivamente.

Ferroelétricos iônicos têm uma estrutura de célula unitária tipo perovskita(mineral CaTiO3). Esses incluem:

Titanato de bário BaTiO 3 (Tc = 120°C),

titanato de chumbo RbTiO 3 (Tc = 493°C),

titanato de cádmio CdTiО 3 (Тк = 223°С),

Metaniobato de chumbo PbNb 2 O 6 (Tk = 575°C),

niobato de potássio KNbO 3 (Tk = 435°С),

Iodato de potássio KNbO 3 (Tc = 210°C), etc.

Todos os compostos químicos deste grupo são insolúveis em água, possuem resistência mecânica significativa e os produtos deles são produzidos com tecnologia cerâmica. Eles representam em principalmente cristais com predominantemente iônicoscomunicação Para este grupo de ferroelétricos, a polarização espontânea é mostrada esquematicamente na Fig. 7.1 usando o exemplo da célula unitária de BaTiO 3. A célula unitária do titanato de bário em altas temperaturas tem o formato de um cubo (a = 4,01 · 10 -10 m); os íons de bário estão localizados nos nós do cubo, e os íons de oxigênio estão localizados no meio das faces, formando um octaedro de oxigênio, no centro do qual está localizado um íon de titânio (ver Fig. 7.1, a, a"). Como resultado do intenso movimento térmico, o íon titânio tem a mesma probabilidade de estar localizado próximo a cada íon oxigênio, portanto, o momento elétrico da célula, devido à sua simetria, é zero e o dielétrico está em estado paraelétrico (o termo é semelhante ao termo “paramagnético”) Em temperaturas iguais e abaixo de um determinado ponto, denominado ponto Curie (Tk), íon titânio, devido ao enfraquecimento da energia do movimento térmico, aparece predominantemente perto de um dos íons de oxigênio, mudando em 1 10 -11 eu. Os íons de bário também se deslocam na mesma direção (5 · 10 -12 m).

O íon oxigênio localizado oposto ao O 2-, para o qual o Ti 4+ mudou, muda na direção oposta (em 4 10 -12 m). Como resultado desses deslocamentos iônicos, cúbico grade insignificantemas se deforma em tetragonal(com parâmetros de célula unitária A= 3,99A, Com= 4,036 A), uma octaedro de oxigênioquanto está distorcido(ver Fig. 7.1, b, b"). Embora todos estes compensações ionovo, incluindo íons de titânio, são relativamente pequenos, mas são muito importantes e levar à formação de importantes momento de dipolo elétrico Po –

Arroz. 7.1. Célula unitária (a, a") de titanato de bário e sua projeção (b b") em temperaturas acima (a, a") e abaixo do ponto Curie (b, b")

Surgepolarização espontâneaEhá uma transição de fase do dielétrico de paraelétrico paraparado em ferroelétrico.

Por isso, a polarização espontânea de ferroelétricos iônicos ocorre na ausência de um campo elétrico em um determinadoao longo de uma certa faixa de temperatura como resultado do deslocamento de íons Ti 4+ em volume e célula unitária da posição central e deformação o último.

Ferroelétricos dipolo são

Sal de Rochelle NaKC4H4O6·4H2O (Tc = 24°C),

sulfato de triglicina (NH2CH2COOH)3 H2SO4 (Tk = 49°C),

sulfato de alumínio de guanidina hexahidratado C(NH3)2A1(SO4)2 6H2O (Tc > 200°C),

nitrito de sódio NaNO2 (Tc = 163°C),

dihidrogenofosfato de potássio KH2P04 (Tk = -151 C), etc.

Compostos químicos destegrupos têm baixa resistência mecânica e são solúveis em água, devido ao qual grandes cristais únicos podem ser cultivados a partir de soluções aquosas desses compostos. Os átomos nesses compostos carregam uma carga, mas estão conectados uns aos outros principalmente forjadoconexão de fita.

Ferroelétricos dipolares em uma célula unitária contêm um átomo (íon) ou um grupo de átomos (íons) com duas posições de equilíbrio, em cada uma das quais um momento dipolar elétrico é formado RÓ. Em temperaturas acima do ponto Curie, como resultado do movimento térmico caótico, estas duas posições de equilíbrio são igualmente prováveis, portanto não há polarização espontânea, e o dielétrico

NoT<Тк uma das posições torna-se preferida e aparece na célula unitária momento dipolar; Ocorre polarização espontânea e o dielétrico passa do estado paraelétrico para

ferroelétricológico (ocorre uma transição de fase).