პიეზოელექტრული პიროელექტრული და ფეროელექტრული ძირითადი განსხვავება ისაა, რომ პიეზოელექტრული ეფექტი არის ზედაპირის მუხტის წარმოქმნა მასალაზე გარე სტრესის გამოყენების საპასუხოდ, მაგრამ პიროელექტრული ეფექტი არის ცვლილება სპონტანური პოლარიზაციის დროს. მასალა ტემპერატურის ცვლილების საპასუხოდ. ხოლო ფეროელექტრული ეფექტი არის ზედაპირის მუხტის ცვლილება სპონტანური პოლარიზაციის ცვლილების საპასუხოდ.
პიზოელექტრული, პიროელექტრული და ფეროელექტრული არის სამი ტერმინი, რომელსაც ვიყენებთ მყარი მასალების ელექტრული თვისებების აღსაწერად. ეს სამი ეფექტი განსხვავდება ერთმანეთისგან იმ პასუხების მიხედვით, რომლებიც აჩვენებენ მათ სხვა თვისებებში განხორციელებული ცვლილებების მიხედვით.
რა არის პიეზოელექტრული?
პიეზოელექტრიკი ეხება გარკვეული მყარი მასალის თვისებას, სადაც ამ მასალებს შეუძლიათ ელექტრული მუხტის დაგროვება მექანიკური სტრესის გამოყენებისას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს ეხება ელექტროენერგიას, რომელიც წარმოიქმნება წნევისა და ლატენტური სიცხისგან. ეს ტერმინი სათავეს იღებს ბერძნულიდან, სადაც piezin ნიშნავს შეკუმშვას ან პრესას და elektron ნიშნავს ქარვას (ელექტრული მუხტის ადრეული წყარო). ამ თვისებას ეწოდება პიეზოელექტრობა და ამ თვისების დამადასტურებელი მასალები მოიცავს კრისტალებს, გარკვეულ კერამიკას და ბიოლოგიურ ნივთიერებებს, როგორიცაა ძვლები, დნმ და სხვადასხვა ცილები.
როგორც წესი, პიეზოელექტრული ეფექტი შეიძლება გამოიწვიოს წრფივი ელექტრომექანიკური ურთიერთქმედება მექანიკურ და ელექტრულ მდგომარეობას შორის კრისტალურ მასალებში, რომლებსაც არ აქვთ ინვერსიის სიმეტრია. უფრო მეტიც, ეს ეფექტი შექცევადია, რადგან მასალებს, რომლებსაც შეუძლიათ პიეზოელექტრული ეფექტის ჩვენება, ასევე შეუძლიათ აჩვენონ ეფექტის საპირისპირო ეფექტი (ეს არის მექანიკური დაძაბულობის წარმოქმნა, რომელიც მოდის გამოყენებული ელექტრული ველიდან).
სურათი 01: ძაბვის წარმოქმნა პიეზოელექტრული დისკის მიერ დეფორმაციისას
პიეზოელექტრული ეფექტის ბუნება მჭიდროდ ჰგავს ელექტრული დიპოლური მომენტის ბუნებას მყარ სხეულებში. ჩვენ შეგვიძლია მარტივად გამოვთვალოთ დიპოლური სიმკვრივე ან პოლარიზაცია კრისტალოგრაფიული ერთეული უჯრედის მოცულობის დიპოლური მომენტების შეჯამებით. ჩვეულებრივ, მეზობელი დიპოლები მიდრეკილნი არიან გასწორდნენ რეგიონებში, სახელწოდებით Weiss დომენები. გასწორების ამ პროცესს ეწოდება პოლინგი, სადაც ძლიერი ელექტრული ველი გამოიყენება მასალებზე ამაღლებულ ტემპერატურაზე. თუმცა, ყველა პიეზოელექტრული მასალის დაყრა შეუძლებელია.
რა არის პიროელექტრო?
პიროელექტრო ნიშნავს გარკვეული კრისტალების თვისებას აქვს დიდი ელექტრული ველი ბუნებრივი ელექტრული პოლარიზაციის გამო.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის გარკვეული მყარი ნივთიერებების უნარი, გამოიმუშაონ დროებითი ძაბვა გათბობის ან გაგრილებისას. ეს ტერმინი სათავეს იღებს ბერძნული მნიშვნელობიდან; pyr ნიშნავს "ცეცხლს" და "ელექტროენერგიას". ტემპერატურის პირობებში ცვლილებებმა შეიძლება ოდნავ შეცვალოს ატომების პოზიციები კრისტალურ სტრუქტურაში და ცვლის მასალის პოლარიზაციას. პოლარიზაციის ამ ცვლილებამ შეიძლება გამოიწვიოს ძაბვა კრისტალზე. თუმცა, პიეზოელექტრული ველი, რომელიც ერთხელ იქმნება, ნელა ქრება გაჟონვის დენის გამო. ეს გაჟონვა ხდება კრისტალში ელექტრონების გადაადგილების, ჰაერში იონების გადაადგილების და კრისტალზე მიმაგრებული ვოლტმეტრის მეშვეობით დენის გაჟონვის გამო.
სურათი 02: პიროელექტრული სენსორი
პიროელექტრული ეფექტი წარმოიქმნება ელექტრული და თერმული ენერგიის მდგომარეობების გამო, რომლებიც არ წარმოქმნიან კინეტიკურ ენერგიას.ამის საპირისპიროდ, პიეზოელექტრული ეფექტი წარმოიქმნება კინეტიკური ენერგიისა და ელექტრო ენერგიის გამო, რომელიც არ წარმოქმნის სითბოს. პიროელექტრული მასალები მყარი და კრისტალებია. მაგრამ შეიძლება არსებობდეს რბილი მასალებიც, რომლებიც დამზადებულია ელექტრიტების გამოყენებით.
რა არის ფეროელექტრიკი?
ფეროელექტრიკი ეხება გარკვეული მასალის თვისებას, რომელსაც აქვს სპონტანური ელექტრული პოლარიზაცია, რომელიც შექცევადია გარე ელექტრული ველების გამოყენებით. ჩვეულებრივ, ყველა ფეროელექტრული მასალა პიროელექტრულია, მაგრამ მას აქვს შექცევადი ბუნებრივი ელექტრული პოლარიზაციის დამატებითი თვისება. ტერმინი ფეროელექტრო მომდინარეობს ფერომაგნეტიზმისგან, რომელიც აღმოაჩინეს ფეროელექტროენერგიის აღმოჩენამდე.
ამ ტიპის მასალა სასარგებლოა კონდენსატორების დასამზადებლად მათი არაწრფივი ხასიათის გამო. როგორც წესი, ეს კონდენსატორები შეიცავენ წყვილ ელექტროდს, რომლებიც სენდვიჩის ფეროელექტრული მასალის ფენას. უფრო მეტიც, ფეროელექტრული მასალების სპონტანური პოლარიზაცია გულისხმობს ჰისტერეზის ეფექტს, სადაც შეგვიძლია მისი გამოყენება მეხსიერების ფუნქციაში.გარდა ამისა, ფეროელექტრული კონდენსატორები სასარგებლოა ფეროელექტრული RAM-ის შესაქმნელად.
რა განსხვავებაა პიეზოელექტრიკულ პიროელექტრიკასა და ფეროელექტრიკას შორის?
ტერმინები პიეზოელექტრული, პიროელექტრული და ფეროელექტრული ეფექტი ეხება მყარი მასალების ელექტრულ თვისებებს. პიეზოელექტრული პიროელექტრული და ფეროელექტრული ძირითადი განსხვავება ისაა, რომ პიეზოელექტრული ეფექტი არის ზედაპირის მუხტის წარმოქმნა მასალაზე გარე სტრესის გამოყენების საპასუხოდ. იმავდროულად, პიროელექტრული ეფექტი არის მასალის სპონტანური პოლარიზაციის ცვლილება ტემპერატურის ცვლილების საპასუხოდ. ხოლო ფეროელექტრული ეფექტი არის სპონტანური პოლარიზაციის ცვლილება, რაც იწვევს ზედაპირის მუხტის ცვლილებას.
შემდეგი ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს პიეზოელექტრიკულ პიროელექტრიკასა და ფეროელექტრიკს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – პიეზოელექტრიკი vs პიროელექტრიკი vs ფეროელექტრიკი
პიეზოელექტრული ეფექტი არის ზედაპირული მუხტის წარმოქმნა მასალაზე გარე სტრესის გამოყენების საპასუხოდ, ხოლო პიროელექტრული ეფექტი არის მასალის სპონტანური პოლარიზაციის ცვლილება ტემპერატურის ცვლილების საპასუხოდ. ფეროელექტრული ეფექტი არის ზედაპირის მუხტის ცვლილება სპონტანური პოლარიზაციის ცვლილების საპასუხოდ. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება პიეზოელექტრიკულ პიროელექტრიკულ და ფეროელექტრიკულს შორის.
