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

Е

^r masofadan ancha kichik (| ^l

|<<| ^r
|) bo’lganda mazkur nuqtada

^ _{( r}^ _{) =} 3( p^r^)r^  r^{ 2} p^

(8)

^Е r ⁵

Elektr manfiyligi sezilarli farqlanadigan atomlardan tarkiblangan har qanday simmetrik bo’lmas molekla doimiy elektr dipol momentiga ega bo’ladi. [10]

2. 
   – rasm. N₂O molekulasining dipol momenti
   

Suvning N₂O molekulasi р = 6.33·10 ^-30 Kl.m dipol iomentiga ega bo’lib, u kislorod ionidan ikkita vodorod atomini birlashtiruvchi to’g’ri chiziq o’rtasiga tomon yo’nalgan.

Dielektrik muxitda tashqi ta’sir (elektr maydon, bosim va hakazo) ostida

elektr dipollar vujudga kelishi (induktsiyalanishi) mumkin. U holda vektori



^P birlik hajmda hosil bo’lgan dipollar momentlari yig’indisiga teng

bo’ladi.



^{P =}  p^i

i
(9)

Agar yassi kondentsator qoplamalari orasiga dielektrik joylansa va kondentsatorga kuchlanish berilsa, dielektrik molekulalari qutblanadi. (3 - rasm)

Bunda potentsial va maydon kuchlanganligi kamayadi, qoplamalar sirtida

induktsiyalangan qoldiq zaryadlar paydo bo’ladi. Zaryadning sirtiy zichligi;
_n

^q_s = -

^n - sirtga normal birlik vektor.



^P (10)

Ko’pincha atom yoki ionda qutblanishni aniqlaydigan maxalliy effektiv

maydonni hisoblash zarur bo’ladi. Bunda qaralayotgan atom berk sirt bilan o’ralgan deb faraz qilinadi. SHu sirt ichidagi dipollar ayrim – ayrim hisobga olinadi.

3. 
   – rasm.Qoplamalari orasida dielektrik joylashgan kondentsator.
   

Demak, tashqi zaryadlar ta’sirida atomda vujudga kelgan effektli

mahalliy maydon ^ ni to’rt qo’shiluvchidan iborat shaklda yozish
эфф

mumkin:

^ = ^ + ^ + ^ + ^ (11)

эфф 0

нок

с дин

Bunda ^ - tashqi zaryadlar maydoni ,
0


^ - qutblanishni buzuvchi

effektlar maydoni, ^ - faraziy berk sirtda induksiyalangan zaryadlar mazkur
нок

с

дин

sohasining markazida vujudga keltirgan maydon, barcha dipollar hosil bo’lgan maydon.

^ - sohaning ichidagi

^ ₊ ^ ₌

^ V / d

bo’lib

^V - kondentsator qoplamlari orasidagi

^{0 нок} 1 1 1

kuchlanish, d – qoplamalar oralig’i. Demak,

1

с


 ₌

дин

эфф

_ +

_ +

^ (12)

Agar atom atrofida tanlangan hajmni sfera desak,

^ = ^{4  }
с

Р / 3

(13)

Bu holda, agar panjara kub shaklida bo’lsa,

Binobarin ( ^ = ^ ),

1

дин


^ = 0 bo’lib qoladi.

^{ =   / 3}
4


Р
эфф



(14)

(2) ifodadan (4) ga ^Р

ni qo’ysak, kubik (izotrop) panjaraning atom

joylashgan tugunida effektiv maxalliy maydon

bo’ladi.



эфф
^ =


  2 _^

3

(15)

2. 
   Dielektrik singdiruvchanlikning temperatura koeffitsienti
   

Dielektrik singdiruvchanlikning temperaturaga bog’liqligini bayon

qilish uchun dielektrik singdiruvchanlikning temperatura koeffitsienti tushunchasi kiritiladi u quyidagicha aniqlanadi.

ТК_

_{ } 1 d

(16)

^  d

Bu kattalikni Klauzius - Mosotti tenglamasini differentsiallash bilan topish mumkin. Atomdagi eletronlar harakatini belgilovchi kvazielastik kuchlar o’lchami deyarli temperaturaga bog’liq emasligi bois, elektron qutblanish o’lchami temperaturaga bog’liq bo’lmaydi. SHunda

d ( -1) _ _э dn

(17)

d   2 3 d

differentsiallash natijasida quyidagi ifodani olamiz

3 d _ _э dn

(18)

(  2)² d 3 d

18. 
    ifodaning o’ng qismini n ga ko’paytirsak:
    

3 d _ _эn 1 dn

(19)

(  2)² d 3 n d

18. 
    ifodaning o’ng qismini Klauzius - Mosotti tenglamasi foydalanadigan holda almashtiramiz:
    

3 d _ 1 dn( -1)

18. 
    
    

(  2)² d n d(  2)

20. 
    ifodani o’xshash qismlarini qisqartirib quyidagi ko’rinishga keltirish mumkin;
    

d _ ( -1)(  2) 1 dn

(21)

d 3 n d

20. 
    ifodaning ikkala qismini  ga bo’lib va hajm kengayishi koeffitsienti
    

_{  } 1 dn

n d

ni kiritib, (“ - ”) belgi hajm birligidagi zarralar soni temperatura

ortishi bilan kamayishi sababli bo’ladi.

^ТК_ uchun yakuniy ifodani topamiz:

1 d _{ } ( -1)(  2)

20. 
    
    

 d3

Olingan ifodaning o’ng qismidagi (“ - ”) belgisi temperatura ortishi bilan dielektrik singdiruvchanlikning kamayishiga mos keladi. (4-rasm)

3. 
   – rasm. Dielektriksingdiruvchanlikningtemperaturagabog’liqligi: 1 – elastik - electron qutblanuvchanlik holida, 2 – qutblanishning elastik – ion mexanizmi holida.
   

Biroq,

^ТК_ ning bunday ko’rinishi faqat elastik- electron qutblanish

mexanizmi ustun bo’lgan dielektriklar uchun xosdir.

^ТК_ ning bunday

dielektriklarga xos bo’lgan qiymati

^103 град^1

tartibida bo’ladi. Ionli kristallarda

va qutbli dielektriklarda dielektrik singdiruvchanlikning temperaturaga bog’liqligi

boshqa mexanizmlar bilan belgilanadi va harakterga ega.

^ТК bog’lanishi ko’rinishi boshqacha

3. 
   Piroelektriklar
   

Qizdirilganda yoki sovutilganda sirtida elektrik zaryadlar paydo bo’ladigan ba’zi kristallarni piroelektriklar deyiladi. Piroelektrikning bir tomoni qizdirilganda manfiy zaryadlanadi, ikkinchi tomonda aksincha bo’ladi. Bu hodisa shunday tushuntiriladi.

Piroelektriklar elektrik maydon yoki boshqa tashqi ta’sir bo’lmaganida

ham o’z- o’zining (spontan)  qutblanishiga ega bo’ladi, buning sababi
Р_с

musbat va manfiy zaryadlar markazlarining mos tushmasligidir. Odatda ^

Р_с

spontan qutblanish emas , balki uning o’zgarishi Δ  kuzatiladi, bu esa temperaturaning tez ΔT o’zgarishida yuz beradi. (piroelektrik effekt). Paydo bo’ladigan sirtiy zaryad zichligi σ = r ΔT ifodasini r ni piroelektr doimiy

Р_с

deyiladi. Eng yorqin riroelektrik – turmalin , unda temperatura 1⁰ qadar

o’zgarganda E – 40000 V/m chamasidagi elektrik maydon vujudga keladi. Agar temperatura o’zgarishi tezligi zaryadning relaksastiya vaqtidan yuqori bo’lsa , bu holda elektrlanish intensivligi eng katta bo’ladi. Barcha piroelektriklar p’ezoelektriklar bo’ladi, amma, hamma p’ezoelektriklar ham piroelektriklar bo’lavermaydi. Ba’zi piroelektriklar signetoelektrik xossalarga molik bo’ladi. Piroelektriklardan texnikada yorug’lik indikatorlari va qabullagichlari sifatida foydalaniladi. [3]

4.