Umumiy tushunchalar Dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi - bet 5

|
Umumiy tushunchalar Dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi
|
bet | 5/6 | Sana | 02.12.2023 | Hajmi | 54,34 Kb. | | #109583 |
Bog'liq Umumiy tushunchalar Dielektriklarning elektr o‘tkazuvchanligi-fayllar.orgIon-relaksatsion qutblanish (sig‘im Cir va zaryad Qir, 11 – rasmdagi diagrammada.) tashqi elektr maydon taʼsirida kuchsiz bogʻlangan ionlarning angarmonik termal tebranishlar amplitudasidan ortiq masofalarga siljishidan iborat. Qutblanish harorat ortishi bilan sezilarli darajada oshadi (15 – rasm) ionlararo o‘zaro ta’sir kuchlarining zaiflashishi tufayli. Chastotaning ortishi bilan oriyentatsiya jarayonining inertsiyasi tufayli εir qiymati kamayadi (16 – rasm). Ushbu turdagi qutblanish energiya yo‘qotishlari bilan bog‘liq bo‘lib, 11-rasmda ko‘rsatilgan. Cir faol qarshilik Rir bilan ketma-ket ulangan .
Ion-relaksatsion qutblanish amorf tuzilishdagi ionli dielektriklarda (ko‘zoynak, keramika va boshqalar), shuningdek, ionlarning bo‘sh o‘ralgan (bo‘sh tuzilish) noorganik kristalli dielektriklarida kuzatiladi.
Elektron relaksatsion qutblanish (sig‘im Cer va zaryad Qer 11-rasmda) ortiqcha “nuqsonli” elektronlar yoki qo‘zg‘atilgan “teshiklar”ning yo‘nalishi bilan bog‘liq holda paydo bo‘ladi issiqlik energiyasi. Elektron relaksatsion qutblanish, asosan, yuqori sinishi indeksiga, katta ichki elektr maydoniga va o‘tkazuvchanlikning elektron komponentining mavjudligiga ega bo‘lgan dielektriklarga xosdir. Ushbu materiallar guruhining xarakterli vakili: titanium dioksidi, Nb+5, Ca+2, Ba+2 aralashmalari bilan ifloslangan; titan dioksidi anion vakansiyasi Ti+3 va ionlar aralashmasi; shuningdek, o‘zgaruvchan valentlikka ega bo‘lgan metallarning oksidlari asosidagi bir qator birikmalar - titan, niobiy, vismut.
Bunday dielektriklar juda yuqori dielektrik o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lishi mumkin (masalan, CaTiO2 – kaltsiy titanit ε=150). Bundan tashqari, bu dielektriklar maksimal ε ga ega. εning haroratga bog‘liqligida past haroratlarda ham. Ushbu turdagi qutblanish energiya yo‘qotishlari bilan bog‘liq bo‘lib, 11-rasmda ko‘rsatilgan. Ushbu turdagi qutblanish energiya yo‘qotishlari bilan bog‘liq bo‘lib 11 – rasmda ko‘rsatilgan sig‘im Cer qarshilik Rer bilan ketma-ket ulangan.
Migratsiyaviy (strukturaviy) qutblanish (sig‘im Cst va zaryad Qst 11-rasm) o‘tkazuvchan va yarim o‘tkazgichli qo‘shimchalarga ega bo‘lgan texnik dielektriklarda, turli o‘tkazuvchanlikka ega qatlamlarda, shuningdek, kompozit dielektriklarda kuzatiladi. Bir xil bo‘lmagan materiallar elektr maydoniga kiritilganda, o‘tkazuvchan va yarim o‘tkazgichli qo‘shimchalarning erkin elektronlari va ionlari har bir inklyuziya ichida harakatlanib, muhitlar orasidagi interfeysda qutblangan hududlarni hosil qiladi (18 – rasm).
18 – rasm. Qatlamli dielektriklarda (a) va qo‘shimchalarni o‘z ichiga olgan dielektriklarda (b) zaryadlarni qayta taqsimlash.
Migratsiya qutblanishini o‘rnatish va yo‘q qilish jarayonlari nisbatan sekin va soniyalar, daqiqalar va hatto soatlar davom etishi mumkin. Shuning uchun bunday qutblanish faqat past chastotalarda mumkin. Ushbu turdagi qutblanish bilan bog‘liq energiya yo‘qotishlari 11 – rasmda ko‘rsatilgan aktiv qarshilik Rst Cst bilan ketma-ket ulangan.
Rezonans qutblanish (sig‘im Crez va zaryad Qrez 11-rasmda.) optik chastotalarda dielektriklarda o‘zini namoyon qiladi. Bu dielektriklarning fizik-kimyoviy xususiyatlariga bog‘liq va elektronlar yoki ionlarning tabiiy chastotasiga (juda yuqori chastotalarda) yoki nuqsonli elektronlarning xarakterli chastotasiga (pastki chastotalarda) murojaat qilishi mumkin.
Rezonansli elektron qutblanish yorug‘likning anomal dispersiyasi bilan bog‘liq va hali etarlicha o‘rganilmagan. Anormal dispersiya bilan moddaning ma’lum bir chastota uchun sinishi ko‘rsatkichi oshadi, chunki zarrachalarning tabiiy tebranishlari bilan rezonans tufayli tebranishlarning tarqalish fazasi tezligi pasayadi va ma’lum bir to‘lqin uchun material “yopishqoq” bo‘ladi. Rezonansda to‘lqin energiyasining yutilishi kuchli kuchayadi. Chastota oshgani sayin, ushbu qutblanish mexanizmining “o‘chirilishi” tufayli ε qiymati keskin pasayadi.
11 - rasmdagi ekvivalent zanjirning barcha sig‘imlari dielektrikning o‘tkazuvchanlik oqimiga qarshiligida maydon energiyasining yo‘qolishini aks ettiruvchi Riz qarshiligi bilan o‘rnatiladi.
|
| |