Պիեզոէլեկտրական պիրոէլեկտրիկի և ֆերոէլեկտրիկի հիմնական տարբերությունն այն է, որ պիեզոէլեկտրական էֆեկտը մակերևութային լիցքի առաջացումն է՝ ի պատասխան նյութի վրա արտաքին սթրեսի կիրառման, սակայն պիրոէլեկտրական էֆեկտը նյութի ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխությունն է։ նյութը՝ ի պատասխան ջերմաստիճանի փոփոխության։ Մինչդեռ ֆերոէլեկտրական էֆեկտը մակերեսային լիցքի փոփոխությունն է՝ ի պատասխան ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխության:
Պիեզոէլեկտրական, պիրոէլեկտրական և ֆերոէլեկտրական երեք տերմիններ են, որոնք մենք օգտագործում ենք պինդ նյութերի էլեկտրական հատկությունները նկարագրելու համար: Այս երեք էֆեկտները տարբերվում են միմյանցից՝ ըստ պատասխանների, որոնք ցուցադրում են՝ ելնելով իրենց մյուս հատկություններում կատարված փոփոխություններից:
Ի՞նչ է պիեզոէլեկտրիկը:
Պիեզոէլեկտրիկը վերաբերում է որոշակի պինդ նյութերի հատկությանը, որտեղ այդ նյութերը կարող են կուտակել էլեկտրական լիցքը մեխանիկական սթրեսի կիրառմամբ: Այլ կերպ ասած, խոսքը վերաբերում է ճնշման և լատենտ ջերմության արդյունքում առաջացող էլեկտրականությանը։ Այս տերմինը ծագել է հունարենից, որտեղ piezin նշանակում է սեղմել կամ սեղմել, իսկ elektron նշանակում է սաթ (էլեկտրական լիցքի վաղ աղբյուր): Այս հատկությունը կոչվում է պիեզոէլեկտրականություն, և այդ հատկությունը ցույց տվող նյութերը ներառում են բյուրեղներ, որոշակի կերամիկա և կենսաբանական նյութեր, ինչպիսիք են ոսկորները, ԴՆԹ-ն և տարբեր սպիտակուցներ:
Սովորաբար, պիեզոէլեկտրական էֆեկտը կարող է հանգեցնել մեխանիկական և էլեկտրական վիճակների գծային էլեկտրամեխանիկական փոխազդեցության բյուրեղային նյութերում, որոնք չունեն ինվերսիոն սիմետրիա: Ավելին, այս էֆեկտը շրջելի է, քանի որ նյութերը, որոնք կարող են ցույց տալ պիեզոէլեկտրական ազդեցություն, կարող են նաև դրսևորել էֆեկտի հակառակը (դա մեխանիկական լարման առաջացում է, որը գալիս է կիրառական էլեկտրական դաշտից):
Նկար 01. Պիեզոէլեկտրական սկավառակի լարման առաջացումը դեֆորմացիայի ժամանակ
Պիեզոէլեկտրական էֆեկտի բնույթը սերտորեն նման է պինդ մարմիններում էլեկտրական դիպոլային մոմենտին: Մենք հեշտությամբ կարող ենք հաշվարկել դիպոլի խտությունը կամ բևեռացումը՝ ամփոփելով բյուրեղագրական միավորի բջջի մեկ ծավալի դիպոլային մոմենտները: Սովորաբար, հարևան դիպոլները հակված են հավասարվել Weiss տիրույթներ կոչվող տարածաշրջաններում: Հավասարեցման այս գործընթացը կոչվում է բևեռացում, որտեղ ուժեղ էլեկտրական դաշտ է կիրառվում նյութերի վրա բարձր ջերմաստիճաններում: Այնուամենայնիվ, բոլոր պիեզոէլեկտրական նյութերը չեն կարող բևեռվել:
Ի՞նչ է պիրոէլեկտրիկը:
Պիրոէլեկտրական նշանակում է, որ որոշ բյուրեղների հատկությունն ունի մեծ էլեկտրական դաշտ բնական էլեկտրական բևեռացման պատճառով:Այլ կերպ ասած, դա որոշակի պինդ մարմինների կարողությունն է տաքանալու կամ հովացման ժամանակ ժամանակավոր լարման առաջացման համար: Այս տերմինը ծագել է հունարեն իմաստից. pyr նշանակում է «կրակ» և «էլեկտրականություն»: Ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են մի փոքր փոփոխել ատոմների դիրքերը բյուրեղային կառուցվածքում, և դա փոխում է նյութի բևեռացումը: Բևեռացման այս փոփոխությունը կարող է առաջացնել լարման բյուրեղի վրա: Այնուամենայնիվ, պիեզոէլեկտրական դաշտը, որը մեկ անգամ առաջանում է, դանդաղորեն անհետանում է արտահոսքի հոսանքի պատճառով: Այս արտահոսքը տեղի է ունենում բյուրեղի միջով էլեկտրոնների շարժման, օդի միջով իոնների շարժման և բյուրեղի վրայով կցված վոլտմետրի միջոցով հոսանքի պատճառով:
Նկար 02. Պիրոէլեկտրական ցուցիչ
Պիրոէլեկտրական էֆեկտը տեղի է ունենում էլեկտրական և ջերմային էներգիայի վիճակների պատճառով, որոնք չեն արտադրում կինետիկ էներգիայի արժեք:Ի հակադրություն, պիեզոէլեկտրական էֆեկտը տեղի է ունենում կինետիկ էներգիայի և էլեկտրական էներգիայի շնորհիվ, որը ջերմություն չի արտադրում: Պիրոէլեկտրական նյութերը կոշտ են և բյուրեղներ: Բայց կարող են լինել նաև որոշ փափուկ նյութեր, որոնք պատրաստվում են էլեկտրիկների օգտագործմամբ:
Ի՞նչ է Ֆեռոէլեկտրիկը:
Ֆեռոէլեկտրիկը վերաբերում է որոշակի նյութերի հատկությանը, որոնք ունեն ինքնաբուխ էլեկտրական բևեռացում, որը շրջելի է արտաքին էլեկտրական դաշտերի կիրառման միջոցով: Սովորաբար, բոլոր ֆերոէլեկտրական նյութերը պիրոէլեկտրական են, սակայն այն ունի բնական էլեկտրական շրջելի բևեռացման լրացուցիչ հատկություն: Ֆեռոէլեկտրիկ տերմինը առաջացել է ֆերոմագնիսականությունից, որը հայտնաբերվել է նախքան ֆերոէլեկտրականության հայտնաբերումը։
Այս տեսակի նյութը օգտակար է կոնդենսատորներ պատրաստելու համար, քանի որ դրանք ոչ գծային են: Սովորաբար, այս կոնդենսատորները պարունակում են զույգ էլեկտրոդներ, որոնք սենդվիչում են ֆերոէլեկտրական նյութի շերտը: Ավելին, ֆերոէլեկտրական նյութերի ինքնաբուխ բևեռացումը ենթադրում է հիստերեզի էֆեկտ, որտեղ մենք կարող ենք օգտագործել այն հիշողության գործառույթում:Բացի այդ, ֆերոէլեկտրական կոնդենսատորները օգտակար են ֆերոէլեկտրական RAM-ի ստեղծման համար:
Ո՞րն է տարբերությունը պիեզոէլեկտրական պիրոէլեկտրիկի և ֆերոէլեկտրիկի միջև:
Պիեզոէլեկտրական, պիրոէլեկտրական և ֆերոէլեկտրական ազդեցություն տերմինները վերաբերում են պինդ նյութերի էլեկտրական հատկություններին: Պիեզոէլեկտրական պիրոէլեկտրիկի և ֆերոէլեկտրիկի հիմնական տարբերությունն այն է, որ պիեզոէլեկտրական էֆեկտը մակերևութային լիցքի առաջացումն է՝ ի պատասխան նյութի վրա արտաքին սթրեսի կիրառման: Մինչդեռ պիրոէլեկտրական էֆեկտը նյութի ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխությունն է՝ ի պատասխան ջերմաստիճանի փոփոխության: Մինչդեռ ֆերոէլեկտրական էֆեկտը ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխությունն է, որը հանգեցնում է մակերեսային լիցքի փոփոխության:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան ներկայացնում է պիեզոէլեկտրական պիրոէլեկտրիկի և ֆերոէլեկտրիկի տարբերությունները աղյուսակային տեսքով՝ կողք կողքի համեմատելու համար:
Ամփոփում – Պիեզոէլեկտրական ընդդեմ Պիրոէլեկտրիկի ընդդեմ Ֆեռոէլեկտրիկի
Պիեզոէլեկտրական էֆեկտը մակերևութային լիցքի առաջացումն է՝ ի պատասխան նյութի վրա արտաքին սթրեսի կիրառման, մինչդեռ պիրոէլեկտրական էֆեկտը նյութի ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխությունն է՝ ի պատասխան ջերմաստիճանի փոփոխության։ Ֆեռոէլեկտրական էֆեկտը մակերեսային լիցքի փոփոխությունն է՝ ի պատասխան ինքնաբուխ բևեռացման փոփոխության։ Այսպիսով, սա հիմնական տարբերությունն է պիեզոէլեկտրական պիրոէլեկտրիկի և ֆերոէլեկտրիկի միջև:
