Yarimo’tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati ular elektrik o’tkazuvchanligining temperaturaga o’ta sezgirligidir

Signetoelektriklar

Signetoelektriklar muayyan temperaturalar oralig’ida tashqi ta’sirlar ostida muhim darajada o’zgaradigan spontan (o’z - o’zidan) qutblanishli kristalsimon dielektriklardir. Signetoelektrik hossalar birinchi marta (1920) signet tuzi NaC₄ H₄ 4H₂O kristallarida kuzatilgan, xozir bir necha yuz signetoelektrik moddalar ma’lum. Signetoelektrik xossalar paydo bo’lishi uchun kristall tuzilishda inversiya markazi bo’lmasligi va hech bo’lmaganida bitta noekvivalent yo’nalish bo’lishligi zarur. P’ezoelektrik xossalari mavjud bo’lgan kristallarning 20 ta nuqtaviy guruhlaridan 10 tasi ikkinchi shartni qanoatlantiradi. Demak, signetoelektrik modda p’ezoelektrik bo’lishi kerak, ammo har qanday p’ezoelektrik ham signetoelektrik bo’la olmaydi. Signetoelektriklarni ba’zan ferroelektriklar deyiladi. Buning sababi shuki, ferromagnetiklardagi domenlar kabi signetoelektriklarda ham domentlarning - katta spontan (o’z - o’zidan) qutblangan sohalarining (tashqi elektrik bo’lmagan maydon bo’lmaganida ham elektr dipollar tartiblangan katta

elektrik momentlari bo’lgan sohalarining) bo’lishligidir. Signetoelektriklar uchun maxsus yuqori nuqtalari deb ataladigan T_s temperaturalarmavjud. Bu temperaturadan yuqori temperaturada segnetoelektrik holat (domen) buziladi, chunki bu holda issiqlik tebranishlari amplitudasi elektrik dipollar taribli joylashishiga yo’l bermaslik darajasida kattayib qoladi. Past temperaturada signetoelektrik bo’lgan qattiq jism Kyuri nuqtasi T_s dan yuqori nuqtada χ = S/ (T- T_s) qabulchanlikka ega bo’lgan piraelektrik bo’lib qoladi. (1 - jadval)

1- Jadval.

Modda	Kimyoviy ifodasi	^с^1K	 Кл / м^2 s1
Bariy titanati	BaTiO3	393	^2.6^^10-1(300 K)
Stronstiy titanati	Sr Ti O3	32	^3.0^^10-2(4.2 K)
Kaliy niobati	KnbO3	710	^3.0^^10-1(600 K)
Ammoniy sulfati	(4 )2 S4	223	^4.5^^10-3(220 K)
Signet tuzi	аС446  42	296 (yuqorisi) 255 (pastkisi)	^2.5^^10-3(275 K)

Jadvalning oxirgi ustunidagi R_s kattalik Kl/ m² birliklarda spontan (o’z - o’zidan) hajmiy qutblanishni ifodalaydi. Ba TiO₃ ning spontan (o’z - o’zidan) qutblanishi kelib chiqishini ko’raylik. Bu birkma perovskit tuzilishiga ega (15- r). Ba TiO₃ ning panjarasi T_s q 393 K dan yuqorida kubsimon shaklda bo’ladi, signetoelektrik xolatga o’tishda kubdan tetragonal chetlanishlar paydo bo’ladi.T_s dan past temperaturada elementar yacheykada o’zgarishlar ro’y beradi: u bir o’q yo’nalishi bo’ylab 1 % qadar cho’ziladi, bu yo’nalishga tik o’qlar bo’ylab taxminan 0.5 % qadar qisiladi. Bariy va Titanning barcha kationlari panjarasi kislorod anionlari panjarasiga nisbatan s o’q bo’ylab yuqoriga yoki pastka siljiydi, bu esa kristall energiyasini pasaytiradi. SHu ikki panjaralarning o’zaro siljishi taxminan 0.1 Ǻ ga teng bo’lib, katta hajmiy qutblanish vujudga kelishligi uchun yetarlidir.

5-rasm. Bariy titani Ba TiO₃ ning tuzilishi
Tetragonal signetoelektrik Ba TiO₃ kristallarda R_s panjarachalar nisbiy siljishi yo’nalishiga bog’liq ravishda , yo “yuqoriga” yoki “pastga” siljiydi. Titan (yoki bariy) har bir ioni kristall panjarasida energiyasi eng kichik bo’ladigan ikkita vaziyatga ega , ularni energetik to’siq bir – biridan ajratib turadi. T_s dan yuqori temperaturalarda bu to’siq yo’q bo’ladi. Turli signetoelektrik moddalar guruhlari uchun ularning tabiati turlicha tushuntiriladi, ammo barcha tushuntirishlar kristall energiyasining ionlar vaziyatiga bog’lanishi ikki minimumli egri chiziq ko’rinishida bo’ladi, deydi.

Yuqorida aytilganidek, T_s dan yuqori temperaturalarda signetoelektrikning spontan qutblanganligi yo’q bo’ladi, ammo qattiq jism juda katta dielektrik doimiyga ega bo’ladi. Masalan: Ba TiO₃ dan tayyorlangan keramikada ε to 6000 gacha yetadi_. T_s temperaturadan pastda signetoelektriklar statik qutblanishi boshqa ilmiy maqsadlarda ishlatiladi. Qutblangan signetoelektrikli kondentsator mikrofoni talabgorlari ko’p. Ba TiO₃ va boshqalar lazer nurini optik (quvur) ichak ichida ham, tashqarisida ham modullash va og’dirish uchun qo’llaniladi.

6.