ఫెరోఇలక్ట్రిక్ పదార్థాలు: వాటిని ఏం అంటారో?

ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ ఏవి?

ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ అనేవి ఫెరోఇలక్ట్రిసిటీని చూపుతున్న మెటిరియల్స్. ఫెరోఇలక్ట్రిసిటీ అనేది మెటిరియల్‌లో స్పంటేనియస్ ఇలక్ట్రిక్ పోలరైజేషన్ ఉండడానికి సామర్ధ్యం. ఈ పోలరైజేషన్‌ను విపరీత దిశలో బాహ్య ఇలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ని ప్రయోగించడం ద్వారా తిరిగి మార్చవచ్చు (అందుకే క్రింది చిత్రం 1). 1921లో వాలాసెక్ రాచెల్ సాల్ట్ ద్వారా ఫెరోఇలక్ట్రిసిటీ (అందుకే ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్) ఖరాబోయింది.

బాహ్య ఇలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ని ప్రయోగించడం ద్వారా ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్ యొక్క పోలారిటీ విపరీతం చేయడాన్ని "స్విచింగ్" అంటారు.

ఇలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ తొలగించినప్పుడు కూడా ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ పోలరైజేషన్ ని నిలిపి ఉంచవచ్చు. ఫెరోమాగ్నెటిక్ మెటిరియల్స్ లో ప్రమాణిక మాగ్నెటిక్ మొమెంటం ఉంటుంది, ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ లో కొన్ని ఒప్పందాలు ఉన్నాయి. హిస్టరీసిస్ లూప్ రెండు మెటిరియల్స్ కు ద్వారా అదే ఉంటుంది.

ఎందుకంటే సార్వత్రికత ఉన్నందున, రెండు మెటిరియల్స్ కు కొన్ని ప్రారంభ ప్రత్యయాలు ఒక్కటి. కానీ అన్ని ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ లో ఫెరో (ఇనం) ఉండాలనుకుందాం.

అన్ని ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ లో పైజోఇలక్ట్రిక్ ప్రభావం ఉంటుంది. ఈ మెటిరియల్స్ యొక్క వ్యతిరేక లక్షణాలు అంటిఫెరోమాగ్నెటిక్ మెటిరియల్స్ లో కనిపిస్తాయి.

ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్స్ యొక్క సిద్ధాంతం

ఫెరోఇలక్ట్రిక్ మెటిరియల్ యొక్క స్వీయ శక్తిని గిన్బర్గ్-లాండౌ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఎంతో ప్రయోగించిన ప్రయోగం లేకుండా, ఏ ప్రయోగించిన తనావు లేకుండా టేయిలర్ విస్తరణ రూపంలో వ్రాయవచ్చు. ఇది P (పరమైటర్) పదాలలో వ్రాయబడుతుంది ఇలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ లేకుండా మరియు ఏ ప్రయోగించిన తనావు లేకుండా టేయిలర్ విస్తరణ రూపంలో వ్రాయబడుతుంది.

(మూడవ పరిమాణం ప్రయోగించినప్పుడు)
Px → పోలరైజేషన్ వెక్టర్ యొక్క x ఘటకం
Py → పోలరైజేషన్ వెక్టర్ యొక్క y ఘటకం
Pz → పోలరైజేషన్ వెక్టర్ యొక్క z ఘటకం
αi, αij, αijk → క్రిస్టల్ సిమెట్రీతో స్థిరమైన గుణకాలు.
α0 > 0, α111> 0 → అన్ని ఫెరోఇలక్ట్రిక్స్ కు
α11< 0 → మొదటి పరిమాణం మార్పును కలిగిన ఫెరోఇలక్ట్రిక్స్
α0 > 0 → రెండవ పరిమాణం మార్పును కలిగిన ఫెరోఇలక్ట్రిక్స్

ఫెరోఇలక్ట్రిక్స్ లో వివిధ ప్రభావాలను మరియు డొమేన్ నిర్మాణాన్ని పరిశోధించడానికి, ఈ సమీకరణాలను ఫేజ్-ఫీల్డ్ మోడల్లో ఉపయోగిస్తారు.

సాధారణంగా, ఈ స్వీయ శక్తి సమీకరణానికి మొత్తం సమాంతర పదం, గ్రేడియెంట్ పదం, మరియు ఇలక్ట్రోస్టాటిక్ పదం వంటి కొన్ని పదాలను చేర్చడం ద్వారా ఉపయోగిస్తారు.

ఫైనైట్ డిఫరెన్స్ మెథడ్ ద్వారా, సమీకరణాలను లినియర్ ఎలాస్టిసిటీ మరియు గాస్ న్యూటన్ లావ్ కొన్ని పరిమితుల దృష్ట్యా పరిష్కరిస్తారు.

ఫెరోఇలక్ట్రిక్ యొక్క స్పంటేనియస్ పోలరైజేషన్ ని క్యూబిక్ నుండి టెట్రాగోనల్ ప్రమాణంలో మార్పు చేయడానికి స్వీయ శక్తి యొక్క వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించవచ్చు.

ఇది P = ± Ps. వద్ద డబుల్ ఎనర్జీ మినిమాలు ఉన్న డ్యూవల్ వెల్ పోటెన్షియల్ యొక్క ప్రకృతి ఉంటుంది.
Ps → స్పంటేనియస్ పోలరైజేషన్