फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री: यसको के हुन्छ?
फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री क्या हैं?
फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री वे सामग्री होती हैं जो फेरोइलेक्ट्रिसिटी प्रदर्शित करती हैं। फेरोइलेक्ट्रिसिटी सामग्री की स्वतः से इलेक्ट्रिक पोलाराइजेशन होने की क्षमता है। यह पोलाराइजेशन बाह्य इलेक्ट्रिक फील्ड (नीचे चित्र 1) के विपरीत दिशा में लागू करके उलटी की जा सकती है। फेरोइलेक्ट्रिसिटी (और इसलिए फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री) 1921 में वालेसेक द्वारा रोशेल साल्ट में खोजी गई थी।
एक फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री की पोलारिटी को बाह्य इलेक्ट्रिक फील्ड के आवेशन द्वारा उलटने को "स्विचिंग" कहा जाता है।
फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री इलेक्ट्रिक फील्ड हटाने के बाद भी पोलाराइजेशन बनाए रख सकती हैं। फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री के फेरोमैग्नेटिक सामग्री, जो निरंतर चुंबकीय आघूर्ण प्रकट करती हैं, से कुछ समानताएं होती हैं। दोनों सामग्रियों के लिए हिस्टेरीसिस लूप लगभग एक जैसा होता है।
क्योंकि समानताएं हैं, इसलिए दोनों सामग्रियों के लिए प्रीफिक्स एक जैसा है। लेकिन सभी फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री को फेरो (लोहा) होना आवश्यक नहीं है।
सभी फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव प्रदर्शित करती हैं। इन सामग्रियों के विपरीत गुण एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री में देखे जाते हैं।
फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री का सिद्धांत
गिनबर्ग-लांडाउ सिद्धांत के आधार पर, बिना इलेक्ट्रिक फील्ड और किसी लगाए गए तनाव के बिना फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री की स्वतंत्र ऊर्जा टेलर विस्तार के रूप में लिखी जा सकती है। इसे P (आदेश पैरामीटर) के संदर्भ में लिखा जाता है:
(यदि छठी-क्रम विस्तार का उपयोग किया जाता है)
Px → पोलाराइजेशन वेक्टर का x घटक
Py → पोलाराइजेशन वेक्टर का y घटक
Pz → पोलाराइजेशन वेक्टर का z घटक
αi, αij, αijk → गुणांक स्थिरांक होने चाहिए जिनकी संरचना क्रिस्टल सममिति के अनुसार होती है।
α0 > 0, α111> 0 → सभी फेरोइलेक्ट्रिक के लिए
α11< 0 → पहले-क्रम परिवर्तन वाले फेरोइलेक्ट्रिक के लिए
α0 > 0 → दूसरे-क्रम परिवर्तन वाले फेरोइलेक्ट्रिक के लिए
फेरोइलेक्ट्रिक में विभिन्न घटनाओं और डोमेन निर्माण की जांच के लिए, इन समीकरणों का फेज-फील्ड मॉडल में उपयोग किया जाता है।
आमतौर पर, इस फ्री एनर्जी समीकरण में कुछ टर्म जैसे एलास्टिक टर्म, ग्रेडिएंट टर्म, और इलेक्ट्रोस्टैटिक टर्म जोड़कर इसका उपयोग किया जाता है।
समीकरणों को लिनियर एलास्टिसिटी और गॉस के नियम के विनियमों के अनुसार समाधान किया जाता है।
फेरोइलेक्ट्रिक के स्वतः पोलाराइजेशन का घन से चतुष्फलकीय चरण परिवर्तन फ्री एनर्जी के व्यंजक से प्राप्त किया जा सकता है।
यह दोहरी ऊर्जा न्यूनतम P = ± Ps. पर दोहरी ऊर्जा न्यूनतम के साथ दोहरे गहरे वेल पोटेंशियल की विशेषता रखता है।
Ps → स्वतः पोलाराइजेशन
सरलीकरण, ऋणात्मक मूल को निकालने, और α11 = 0 के साथ प्रतिस्थापित करने पर, हम पाते हैं:
पोलाराइजेशन और हिस्टेरीसिस लूप
पहले, हम एक डाइएलेक्ट्रिक सामग्री लेते हैं, और इसे एक बाह्य इलेक्ट्रिक फील्ड दिया जाता है। हम देख सकते हैं कि पोलाराइजेशन हमेशा लगाए गए फील्ड के साथ सीधे समानुपाती होगा, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।
अगला, जब हम एक पाराइलेक्ट्रिक सामग्री को पोलाराइज करते हैं, तो हम गैर-रैखिक पोलाराइजेशन प्राप्त कर
