A legfontosabb különbség a piezoelektromos piroelektromos és a ferroelektromos között az, hogy a piezoelektromos hatás egy felületi töltés létrehozása az anyag külső feszültségének hatására, de a piroelektromos hatás a spontán polarizáció változása. anyag a hőmérséklet változására reagálva. Míg a ferroelektromos hatás a felületi töltés változása a spontán polarizáció változásának hatására.
A piezoelektromos, a piroelektromos és a ferroelektromos három kifejezés, amelyet a szilárd anyagok elektromos tulajdonságainak leírására használunk. Ez a három hatás különbözik egymástól attól függően, hogy milyen válaszokat jelenítenek meg a többi tulajdonságukban végrehajtott változtatások alapján.
Mi az a piezoelektromos?
A piezoelektromos bizonyos szilárd anyagok azon tulajdonságára utal, hogy ezek az anyagok mechanikai igénybevétel hatására felhalmozhatják az elektromos töltést. Más szóval, a nyomásból és a látens hőből származó elektromosságra utal. Ez a kifejezés görög eredetű, ahol a piezin azt jelenti, hogy szorítsa vagy nyomja, az elektron pedig borostyánt (az elektromos töltés korai forrása). Ezt a tulajdonságot piezoelektromosságnak nevezik, és a tulajdonságot mutató anyagok közé tartoznak a kristályok, bizonyos kerámiák és biológiai anyagok, például csontok, DNS és különféle fehérjék.
A piezoelektromos hatás jellemzően lineáris elektromechanikai kölcsönhatáshoz vezethet a mechanikai és elektromos állapotok között olyan kristályos anyagokban, amelyeknek nincs inverziós szimmetriája. Ráadásul ez a hatás reverzibilis, mivel az olyan anyagok, amelyek piezoelektromos hatást mutatnak, a hatás fordítottját is mutathatják (ez egy alkalmazott elektromos térből származó mechanikai feszültség keletkezése).
01. ábra: Feszültség előállítása piezoelektromos lemezen deformáció esetén
A piezoelektromos hatás természete nagyon hasonló a szilárd anyagok elektromos dipólusmomentumához. Könnyen kiszámíthatjuk a dipólusűrűséget vagy a polarizációt a krisztallográfiai egységcella térfogatára jutó dipólusmomentumok összegzésével. A szomszédos dipólusok általában a Weiss-tartományoknak nevezett régiókban helyezkednek el. Ezt az igazítási folyamatot polingnak nevezik, ahol erős elektromos mezőt alkalmaznak az anyagokon magas hőmérsékleten. Azonban minden piezoelektromos anyag nem polírozható.
Mi az a piroelektromos?
A piroelektromos azt jelenti, hogy bizonyos kristályok tulajdonsága nagy elektromos mezővel rendelkezik a természetes elektromos polarizáció miatt. Más szavakkal, bizonyos szilárd anyagok azon képessége, hogy melegítéskor vagy hűtéskor átmeneti feszültséget generálnak. Ez a kifejezés a görög jelentésből származik; A pyr jelentése „tűz” és „villamosság”. A hőmérsékleti viszonyok változása kis mértékben módosíthatja az atomok helyzetét a kristályszerkezeten belül, és megváltoztatja az anyag polarizációját. Ez a polarizációváltozás feszültséget idézhet elő a kristályon. Az egyszer felépülő piezoelektromos tér azonban a szivárgó áram miatt lassan eltűnik. Ez a szivárgás az elektronok kristályon való mozgása, az ionok levegőn keresztüli mozgása, valamint a kristályon keresztül csatlakoztatott voltmérőn keresztül szivárgó áram miatt következik be.
02. ábra: Piroelektromos érzékelő
A piroelektromos hatás olyan elektromos és hőenergia-állapotok miatt következik be, amelyek nem hoznak létre kinetikus energia értéket. Ezzel szemben a piezoelektromos hatás a kinetikus energia és az elektromos energia miatt következik be, amely nem termel hőt. A piroelektromos anyagok kemények és kristályosak. De lehetnek olyan puha anyagok is, amelyek elektretek felhasználásával készülnek.
Mi az a Ferroelectric?
A ferroelektromos kifejezés bizonyos anyagok azon tulajdonságára utal, hogy spontán elektromos polarizációjuk van, amely külső elektromos mezők alkalmazásával megfordítható. Általában minden ferroelektromos anyag piroelektromos, de van egy további tulajdonsága a reverzibilis természetes elektromos polarizáció. A ferroelektromos kifejezés a ferromágnesességből származik, amelyet a ferroelektromosság felfedezése előtt fedeztek fel.
Ez az anyagtípus nemlineáris jellege miatt hasznos a kondenzátorok gyártásában. Ezek a kondenzátorok jellemzően egy pár elektródát tartalmaznak, amelyek egy ferroelektromos anyagréteget helyeznek el. Sőt, a ferroelektromos anyagok spontán polarizációja hiszterézis effektust von maga után, ahol ezt memóriafunkcióban tudjuk használni. Ezenkívül a ferroelektromos kondenzátorok hasznosak a ferroelektromos RAM előállításában.
Mi a különbség a piezoelektromos piroelektromos és a ferroelektromos között?
A piezoelektromos, piroelektromos és ferroelektromos hatás kifejezések a szilárd anyagok elektromos tulajdonságaira utalnak. A legfontosabb különbség a piezoelektromos piroelektromos és a ferroelektromos között az, hogy a piezoelektromos hatás egy felületi töltés létrehozása az anyag külső feszültségének hatására. Eközben a piroelektromos hatás egy anyag spontán polarizációjának változása a hőmérséklet változására adott válaszként. Míg a ferroelektromos hatás a spontán polarizáció változása, amely a felületi töltés változását eredményezi.
A következő infografika táblázatos formában mutatja be a piezoelektromos piroelektromos és a ferroelektromos közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Piezoelektromos vs Piroelektromos vs Ferroelektromos
A piezoelektromos hatás egy felületi töltés keletkezése az anyag külső feszültségének hatására, míg a piroelektromos hatás az anyag spontán polarizációjának változása a hőmérséklet változására adott válaszként. A ferroelektromos hatás a felületi töltés változása a spontán polarizáció változására válaszul. Így ez a legfontosabb különbség a piezoelektromos piroelektromos és a ferroelektromos között.
