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電子変位分極
外部電場の作用により、誘電体を構成する原子やイオン内の電子雲が歪み、電子雲が原子核に対して相対的に移動するモデルと円軌道モデルを計算します。
固有電気双極子モーメントの配向分極 誘電
体を構成する分子が、正電荷の中心と負電荷の中心が一致しない極性分子の場合、固有の電気双極子モーメントを持ちます。外部電場が存在しない場合、熱運動誘電体分子の電気双極子モーメントは空間的に無秩序であるため、すべての方向を向く確率は同じであり、分子の電気双極子モーメントは互いに影響を受けます。したがって、誘電体全体としては電気双極子モーメントを持たない。外部電場が印加されると、分子電気双極子の正電荷と負電荷は電場力の影響を受け、外部電場の方向を向く傾向があり、あるいは系のエネルギーを最小限に抑えるために安定な状態に保つ必要があり、外部電場の方向を向く必要がある。または、外部電場の周りで歳差運動をします。統計理論によれば、エネルギーにおける粒子の数。これによると、粒子の配向の分極率αは、 圧電結晶を購入する （分子の固有電気双極子モーメント、k はボルツマン定数、分子の全分極率はさまざまな分極機構として考えることができます。単位体積あたりの分子の数を N とすると、巨視的な分極ベクトル P は微視的な分子の分極率 a に関連付けることができます。P = NaEP = eo (e - 1) E = NaE。したがって、比誘電率。各分子が感じる実効電場 E 1£0E 媒質の分極は巨視的平均電場 E とは異なります。分子の場合、E だけでなく、他の分極によって生成される電場の影響も受けます。r の物理的意味は、誘電体に一定の電場を加えるということです。安定化が完了すると、分極 P は除去されます。 （単位体積あたりの電気双極子モーメントベクトルの和）は、元の P の 1/e に減少します。つまり、分極中に緩和現象が存在するため、D（変位ベクトル）、P と E の変化は D の位相より遅れます。正弦波交流電界は、2 つの円形電極シートの間に圧電セラミックで作られたブザーが配置され、正弦波電圧が発生します。電極シートに角周波数を印加し、電極の静電容量 C とアドミタンス y を求めます。 C の場合、アドミタンスの実部は等価抵抗スケールの逆数で表されますが、分極に関係する交流導電率は y の式から、試料に充填されたコンデンサが静電容量 rCo と抵抗 R の並列接続に相当することを示します。信号源からの正弦波電圧の振幅を とします。複素振幅電圧 = のとき、電流は分極プロセスにおける仕事の実数部であり、虚数部は仕事ではありません。誘電率の虚数部は、損失係数として定義され、誘電パラメータ e、e および Tan は、温度が一定の場合、場の周波数と温度に関連します。 2 つの関係は、誘電周波数スペクトルと呼ばれます。
2 圧電セラミックスの誘電周波数スペクトル解析
3 つの分極モードは、異なる誘電体で異なる役割を果たすことができ、そのうちのいくつかは主に 1 つのタイプであり、その他は二次的なものです。この理論に基づいて推測することができます。外部電場が交流電場である場合、同じ誘電体が電気双極子モーメントを生成します。この分極は電子の変位分極と呼ばれます。電子変位分極は、すべての誘電体が持つ分極の一種です。電子の変位分極は、外部電場の影響により、電子が一定の確率でエネルギーを吸収し、対応するエネルギー レベル間を遷移することを示します。外側の電子は原子によって弱く結合されているため、原子の電子の移動は主に価電子に由来します。変位分極 圧電管圧電トランスデューサは 、点電荷を帯びた球形の負極シェルを使用した 3 つの分極モードに応じたモデルによって与えられる定義によって表現されます。これは、外部場の変化に応じて変化し、印加される電場の周波数が増加するにつれて徐々に減少するためです。 e は a に比例することが知られているため、外部場の周波数が大きくなると e も減少します。理論的推測を検証するために、圧電セラミック ブザーの誘電スペクトルを誘電分光計で測定します。正弦波交流電界が印加されると、e の値が実際に無視されることがわかります。周波数が増加するにつれて、推測の法則は減少します。曲線の途中にほぼ平坦な部分がありますが、これは推測に反するようです。しかし、外部電場の周波数が高くなると、固有電気双極子モーメントの向きが遅くなり、電場の変化に追いつけなくなると考えられ、これがad値の継続的な減少に反映されます。広告の価値が無視できるほど小さい場合、 a は単なる C です。圧電セラミックス自体の構造により、赤外線の周波数領域は比較的低い周波数に比べてはるかに広いため、大きな影響を受けません。このとき、e は当然安定区間を示し、曲線は下降傾きがほぼゼロであることを示しています。周波数が増加し続けると、crn は大幅に減少し始め、曲線上では減少の傾きが大きくなります。マップの分析を確認するには、他のサンプルを参照して理論上の推測を検証します。ポリ塩化ビニル フィルムの誘電周波数スペクトルは、実験結果が測定された誘電周波数スペクトル曲線からの理論的推測と一致していることを示しています。
3 実験の更なる改良
この実験では、圧電セラミックスの分極特性を曲線上にいくつか示していますが、実験の主装置DP-5型誘電分光計の限界により、測定できるのはl0～10Hzのs0値変化のみです。電波の長波から短波に至るまで、口の変化やセラミックの変化の多くは主にマイクロ波や赤外領域で起こり、損失係数tan0のピークも高周波部に現れます。緩和時間rと印加電界周波数θ9との関係は既知であり、DP-5型誘電分光計を使用しても圧電セラミックの内部構造や圧電特性をこれ以上理解することはできないことがわかります。このため、圧電セラミックスを超低周波、高周波で測定してeの値を求めるには、より広い周波数範囲の誘電体分光計を使用する必要があり、圧電セラミックスの特性はより深くなります。分析。
圧電セラミックスは、新しい物理化学材料として、電子工学、材料工学、音と光の分野で重要な応用意義を持っています。圧電セラミックの誘電スペクトルを研究すると、圧電性、内部構造、分極、特に分極モードをより深く理解できます。今回の実験で用いた物質の分極特性の研究モデルと画像の予測は、今後の実験研究においてさらに推進・応用される価値がある。
