СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКЛАР

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКЛАР — ташки майдон таъсири бўлмаганда ҳам муайян тра интервалида спонтан (ўз-ўзидан) қутбланиш қобилиятига эга бўлган диэлектрик кристаллар. С. нинг бу хоссаси электр майдон, деформация, транинг ортиши ёки камайиши каби таъсирлар остида кучли ўзгаради. «Сегнетоэлектриклар» термини биринчи марта 1655 й. да синтез қилиш йўли билан вино кислотанинг натрийкалийли қўшалоқ тузи (сегнет тузи) — NaKC4H4O64H2O ни кашф килган француз доришуноси Э. Сеньет (Е. Seignette, 1632—98) номи билан аталади. Сегнетоэлектрикларнинг ўзўзидан қутбланиш хусусиятини дастлаб 1920 й. да сегнет тузлари кристалларида Ж. Валашек, 1930йларда рус олимлари В. М. Вул, И. В. Курчатов ва П. П. Кобеколар аниқлаган. Сегнетоэлектрикларнинг электр хоссалари кўп жиҳатдан ферромагнетикларнинг магнит хоссаларига ўхшашлигидан хорижий адабиётларда Сегнетоэлектриклар ўрнида ферроэлектриклар термини ишлатилади. Сегнет тузи, барий титанат, триглицинсульфат, дигидрофосфат калий ва Менделеев даврий системаси элементларининг турли мураккаб бирикмалари Сегнетоэлектриклар ҳисобланади.

Сегнетоэлектрик хоссага эга бўлган кристалларда симметрия маркази бўлмайди, бутун мусбат ионлар маркази б-н манфий ионлар маркази мос тушмайди. Бу эса спонтан қутбланишнинг ҳосил бўлиши учун физик шароитни яратади.

Сегнетоэлектриклар бошқа диэлектриклардан қуйидаги характерли хоссалари билан фарқ қилади: 1) оддий диэлектрикларда диэлектрик киритувчанлик е бир неча бирликка (мас, сув учун е = 81) тенг бўлса, Сегнетоэлектриклар учун е бир неча мингга тенг бўлиши мумкин; 2) е нинг қиймати маълум тра интервалида кучли ўзгариб боради. Мас, барий титанат учун тра 120° дан 80° гача пасайишида е нинг қиймати 2000 дан 6000 гача ортиб боради ва сўнгра яна камайиб кетади;

3) Сегнетоэлектриклар диэлектрик киритувчанликлари ташки электр майдон кучланганлигига боғлиқ равишда ўзгариб боради, бошқа диэлектрикларда эса е моддани характерловчи катталик бўлиб, майдон кучланганлигига боғлиқ эмас;

4) электр майдон ўзгарганда қутбланиш вектори Р нинг қийматлари майдон кучланганлиги Ј нинг қийматларидан кечикиб ўзгаради. Натижада Р, Е нинг айни вақтдаги қийматларигагина боғлиқ бўлмай, илгариги қийматларига қам боғлиқ бўлади. Сегнетоэлектрик кристаллардаги зарядларнинг ўзаро таъсирлашиши натижасида шу зарраларнинг диполь моментлари спонтан равишда бирбирларига параллел жойлашади. Диполь моментларининг бир хил йўналиши бутун кристаллга тарқалиши жуда кам учраидиган ҳолдир. Одатда, кристалл бир қанча соҳаларга бўлиниб, ҳар бир соҳадаги диполь моментлар бирбирларига параллел жойлашган бўлади. Лекин турли соҳаларнинг қутбланиш йўналишлари ҳар хил бўлади, натижада бутун кристалл бўйича олинган натижавий диполь моменти нолга тенг бўлиши мумкин. Спонтан қутбланиш соҳалари доменлар деб аталади. Доменларнинг қалинлиги ўн микрометрдан, юзаси эса бир неча сантиметр квадратдан ортиқ бўлади. Доменлар сони кристалл симметриясига боғлиқ. Ташқи электр майдон таъсирида доменларнинг моментлари яхлит момент сифатида бурилади ва майдон йўналишига мос жойлашади.

Ҳар қандай Сегнетоэлектриклар учун шундай тра мавжудки, бу традан юқорироқ трада модда ўзининг ажойиб хусусиятларини йўқотади ва оддий диэлектрикка айланиб қолади. Бу трани Кюри нуқтаси Тс деб аталади. Сегнет тузининг иккита Кюри нуқтаси бор: —15° да ва +22,5° да; бу туз шу тра интервалидагина сегнетоэлектрик хусусиятга эга бўлади. Агар тра —15° дан паст ва +22,5° дан юқори бўлса, электр хоссалари оддий диэлектирикдан фарқ қилмайди. Кюри нуқтасида спонтан кугбланган ҳолат (қутбли фаза) дан спонтан қутбланиши йўқ бўлган ҳолат (қутбсиз фаза)га ёки акс йўналишида фаза ўтиши юз беради.

Сегнетоэлектрикларнинг пьезоэлектрик хоссасидан ультратовуш нурлатгич, товуш сигналларини электр сигналларига айлантирувчи асбоблар, босим датчиклари, катта сиғимли конденсаторлар тайёрлаш ва б. да фойдаланилади.