Сегнетоэлектрики
Это вещества, обладающие спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено с помощью внешнего электрического поля.
В отсутствии электрического поля сегнетоэлектрики имеют доменную структуру с различным направлением электрических моментов доменов. Суммарная поляризация может быть равна 0. Внешнее электрическое поле изменяет направление электрических моментов, что создает эффект сильной поляризации. Отсюда может вырасти до сотен тысяч. Следствием доменного строения сегнетоэлектриков является нелинейная зависимость их электрической индукции от напряжения электрического поля и наличием диэлектрического гистерезиса (из-за необратимого смещения доменных границ).
Т очка В - все домены ориентированы по полю. До точки А обратимое изменение доменных границ, далее АВ – необратимое
При снятии напряженности поля индукция не понизится до «0», а примет некоторое значение. При изменении полярности поля быстро снизится и изменит свое направление. При повышении температуры доменная структура распадается. Температура фазового перехода называется сегнетоэлектрической точкой Кюри. В точке Кюри максимальна. Для BaTiO3 Тк=120оС.
Существует несколько сотен соединений со свойствами сегнетоэлектриков – это могут быть ионные и дипольные кристаллы. Температура точки Кюри изменяется от 15К (Pb2Nb2O4) до 1483К (LiNbO3).
Ионные: BaTiO3, PbTiO3, KNbO3, LiTaO3.
Дипольные: сегнетовая соль (NaKC4H4O6 4H2O), KH2PO4, NaNo2.
Применение сегнетоэлектриков:
1. изготовление малогабаритных конденсаторов с большой удельной емкостью;
2. изготовление диэлектрических усилителей, модуляторов;
3. в качестве ячеек памяти в вычислительной технике;
4. изготовление пьезоэлектрических и пироэлектрических преобразователей.
Для изготовления конденсаторов используются сегнетокерамические материалы (твердые растворы, смеси кристаллических фаз), которые не имеют сильных температурных зависимостей:
Материал Т-900 – твердый раствор SrTiO3 и Bi4Ti3O12. Тк=-140оС; 20о=900
Материал СМ-1 - BaTiO3+ZrO2+Bi2O3. 20о=3000 – используют для малогабаритных конденсаторов.
Материал Т-9000 – твердый раствор BaTiO3 – BaZrO3 20о=8000 – используют для высоковольтных конденсаторов.
У материалов для варикондов (нелинейных конденсаторов), применяемых для управления параметрами электрических цепей, изменяется от 4 до 50 раз (твердые растворы Ba(Ti, Sn)O3, Pb(Ti, Zr,Sn)O3).
М атериалы для ячеек памяти – сегнетоэлектрики с прямоугольной петлей гистерезиса. В первую очередь это триглицинсульфат.
При Е = 0, есть два устойчивых состояния. Одно используется для хранения «1», а другое «0». Считывание информации может проводиться без ее разрушения: оптическим методом или измерением сопротивления полупроводниковой пленки, нанесенной на сегнетоэлектрик. Время переключения ячейки несколько мкс (меньше, чем в монокристаллах).
Электрооптические кристаллы – изменяют показатель преломления среды под влиянием внешнего электрического поля. Если n ~ Е, то электрооптический эффект линейный или эффект Поккельса, если n2~Е – квадратичный или эффект Керра.
Электрооптический эффект используется для модуляции лазерного излучения. Электрооптические модуляторы света создаются на базе LiNbO3, KH2PO4, ТР Pb(Ti,Zr)O3.
Материалы нелинейной оптики – используют эффект нелинейной поляризации среды под действием мощных световых пучков, создаваемых лазерами (n зависит от световой волны). Это позволяет преобразовывать частоты оптических сигналов (ИК – излучение переводить в видимое излучение). Эффективны KH2PO4, LiNbO3, LiIO3 и др.
- Оглавление
- Классификация мэт
- Проводниковые материалы
- Физическая природа электропроводности металлов
- Зависимость электропроводности металлов от температуры и примеры
- Электрические свойства металлических сплавов
- Сопротивление проводников на высоких частотах
- Сопротивление тонких металлических плёнок. Размерный эффект
- Контактные явления в металлах
- Материалы высокой проводимости. Медь
- Алюминий
- Сверхпроводящие металлы и сплавы
- Специальные сплавы
- Сплавы для термопар
- Сплавы для корпусов приборов
- Тугоплавкие металлы
- Благородные металлы
- Неметаллические проводящие материалы
- Полупроводники. Классификация полупроводниковых материалов
- Собственные и примесные полупроводники
- Температурная зависимость концентрации носителей заряда.
- Подвижность носителей заряда в полупроводниках
- Электрофизические явления в полупроводниках.
- Кремний
- Физико-химические и электрические свойства Si
- Марки кремния.
- Германий
- Физико-химические и электрические свойства германия
- Карбид кремния (SiC)
- Полупроводниковые соединения аiii вv
- Твердые растворы на основе аiii вv
- Полупроводниковые соединения aiibvi и трз на их основе
- Полупроводниковые соединения aivbvi и трз на их основе
- Диэлектрики, классификация, основные свойства
- Электропроводность диэлектриков
- Потери в диэлектриках
- Пробой диэлектриков
- Полимеры в электронной технике
- Композиционные пластмассы и пластики
- Электроизоляционные компаунды
- Неорганические стекла
- Ситаллы
- Керамики
- Активные диэлектрики
- Сегнетоэлектрики
- Пьезоэлектрики
- Пироэлектрики
- Электреты
- Жидкие кристаллы
- Материалы для твердотельных лазеров
- Магнитные материалы. Их классификация
- Магнитомягкие материалы
- Магнитотвердые материалы
- Технология получения материалов электронной техники Методы получения тонких пленок
- Вакуумные методы. Термическое вакуумное напыление.
- Кинетика процесса конденсации. Роль подложки
- Создание вакуума в вакуумных установках
- Измерение вакуума
- Вакуумные установки термического напыления
- Катодное вакуумное распыление (диодное)
- Ионно - плазменное распыление
- Эпитаксиальные процессы в технологии материалов электронной техники
- Механизм процесса эпитаксии
- Автоэпитаксия кремния
- Гетероэпитаксия кремния
- Эпитаксия полупроводниковых соединений аiiibv и трз на их основе
- Температурно - временной режим эпитаксии
- Эпитаксия SiC
- Оборудование для наращивания эпитаксиальных слоев
- Элионные технологии
- Ионно-лучевые установки
- Механическая обработка полупроводниковых материалов
- Шлифование и полирование пластин
- Химическая обработка поверхности полупроводника
- Методы отчистки поверхности
- Фотолитография (операции, материалы)
- Нанотехнология, определения и понятия
- Инструменты для измерения наноструктур
- Наноструктуры и наноустройства
- Методы нанотехнологий