Исследование поляризационных характеристик пьезоэлектрической керамики

Как новый материал, который появился в последние годы,Пьезоэлектрическая керамикашироко используются при изготовлении электронных продуктов и лабораторных исследований. Изменение диэлектрической постоянной пьезоэлектрической керамики тесно связано с ее структурными характеристиками и режимом поляризации. Следовательно, изучение характеристик его режима поляризации имеет высокую ссылку на более глубокое понимание и исследования новых материалов, таких как пьезоэлектрическая керамика. Режим поляризации пьезоэлектрической керамики был проанализирован с помощью экспериментов, а режим поляризации пьезоэлектрической керамики был предсказан при условии внешнего переменного электрического поля. Диэлектрический спектр измеряли электрическим спектрометром, и ранее предсказание проверяли с помощью измерительного диэлектрического спектра и проанализировано.

Поляризация и диэлектрические параметрыПьезоэлектрическая керамика кристаллыв основном диэлектрические кристаллы, также известные как диэлектрики. Под действием внешнего электрического поля диэлектрики будут реагировать на внешнее электрическое поле индуктивно. Определенное количество заряда появляется в теле или на поверхности. Это явление призван к поляризации. Электродезация представлена ​​макроскопическим поляризационным вектором P, который равен векторной сумме электрических дипольных моментов на единицу объема. Если равное число заряжается, которое оставляет расстояние под действием электрического поля, которое представляет электрический дипольный момент системы заряда, а направление L направлено отрицательным зарядом на положительный заряд. Суть поляризации диэлектрика во внешнем электрическом поле заключается в том, что заряд составляет диэлектрик, который имеет макроскопическое смещение под действием внешнего электрического поля. Положительный заряд будет смещен вдоль линии электроэнергии, а отрицательный заряд изменит линию обратной электроэнергии, он заставляет диэлектрик генерировать макроэлектрический дипольный момент. В пределах определенного диапазона поляризация P пропорциональна внешнему электрическому полю e p = ε0xe, а x называется скоростью поляризации. Из анализа микроскопического механизма существует три способа создания диэлектрической поляризации, а именно поляризация смещения электронов используется для поляризации смещения и поляризации полярной молекул. диполь в среде, которая может быть охарактеризована электрическим дипольным моментом молекулы или атома. Размер μ определяется не только макроскопическим электрическим полем E, но и электрическим полем, генерируемым соседними молекулами. Сумма двух называется эффективным полем EI. В формуле μ = αEI α называется поляризуемостью молекулы или атома, и это микроскопическая физическая величина, описывающая поляризационные характеристики молекулы.

1.1ELECTRON DIMPLAITIAN POLARIS

Под действием внешнего электрического поля будет искажено электронное облако в атомах и ионах, которые составляют диэлектрик, что приводит к перемещению электронного облака относительно ядра, создавая тем самым электрический дипольный момент. Эта поляризация называется поляризацией электронов смещения. Поляризация смещения электронов является формой поляризации, которую имеют все диэлектрики. Поляризация смещения электрона указывает на то, что из -за влияния внешнего электрического поля электрон будет иметь определенную вероятность поглощения энергии и перехода между соответствующими уровнями энергии. Поскольку внешние электроны слабо связаны атомами, смещение электронов в основном получено из валентных электронов. Поляризуемость смещения электрона представлена ​​αE, и предполагается, что рассматриваемой молекулой является сфера, которая рассчитывается по точечной зарядкеСфера пьезо керамикамодель и модель круговой орбиты.

Поляризация смещения ионов

Ориентация поляризация внутреннего электрического дипольного момента

Если молекула составляет диэлектрик, который является полярной молекулой, чей положительный центр заряда не совпадает с центром отрицательного заряда, она имеет присущий электрическим дипольным моментам. При отсутствии внешнего электрического поля, поскольку электрический дипольный момент диэлектрических молекул теплового движенияпьезоэлектрический керамический компонентпространственно неупорядочен, вероятность указания во всех направлениях одинакова, а молекулярные электрические дипольные моменты отменяют друг друга. Следовательно, диэлектрик в целом не имеет электрического дипольного момента. Когда применяется внешнее электрическое поле, на положительные и отрицательные заряды молекулярного электрического диполя влияют сила электрического поля, и существует тенденция указывать на направление внешнего электрического поля, или они должны храниться в стабильной Укажите, чтобы энергия системы была сведена к минимуму, и необходимо указывать на направление внешнего электрического поля. Или прецессия вокруг внешнего электрического поля. Согласно статистической теории, количество частиц в энергии E пропорционально E = -EKT. Согласно этому, можно рассчитать поляризуемость αD ориентации поляризации диэлектрической молекулы. Dd = μ2. В формуле 3KT, μ - молекулярный внутренний электрический дипольный момент, k - постоянная Больцманна, а t - температура.

Общая поляризуемость α молекулы может рассматриваться как сумма поляризуемости различных механизмов α = αE + αA + αD. Если количество молекул на единицу объема составляет n, макроскопический вектор поляризации P может коррелировать с микроскопической молекулярной поляризуемостью α. P = nαeip = ε0 (εr-1) e = nαei, поэтому эффективное электрическое поле EI, воспринимаемое каждой молекулярной поляризацией в среде диэлектрической постоянной, отличается от макроскопического среднего электрического поля E. E, но также и электрическим полем, генерируемым другими поляризациями. Предполагается, что исследованная молекулярная модель является сферой, а радиус сферы намного больше, чем расстояние атомов. Влияние молекулярной поляризации снаружи,Ультразвуковой пьезоэлектрический преобразовательможно рассматривать как непрерывную поляризованную среду макроскопическим способом. Ответы степени на изменение внешнего поля во время поляризации среды представлены временем релаксации τ. Физическое значение τ - это добавление постоянного электрического поля к диэлектрику, удаляя электрическое поле после стабилизации поляризации, и пропуск времени τ, поляризация стр. Сумма векторов электрического дипольного момента в объеме уменьшается до 1 /E оригинального PM, то есть p = pmetτ. Поскольку в процессе поляризации наблюдается релаксация, D (вектор смещения), изменения P и E не находятся в фазе. D, P будет отставать за фазой E. Синусоидальное переменное электрическое поле представлено комплексным числом. Чтобы измерить диэлектрический спектр пьезоэлектрической керамики, в этом эксперименте зуммер из пьезоэлектрической керамики расположен между двумя круговыми листами электрода, а угловая частота добавляется в лист электродов и синусоидальное напряжение ω.