Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
15
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
212.97 Кб
Скачать

© лЪЫНУ‚ Е.Д., 1998

96

PYROELECTRIC MATERIALS: PROPERTIES

AND APPLICATIONS

B. A. STRUKOV

Ä short review of the nature of the pyroelectric phenomena in crystals is given. The simple model of anharmonic polar crystal with the temperaturedependent spontaneous polarization is considered, the special features of the pyroelectricity in ferroelectrics are discussed in relation with the phase transitions in these materials. The different applications of the effect in a sensor technology are described.

лЪ‡Ъ¸fl ФУТ‚fl˘ВМ‡ Н ‡Ъ- НУПЫ УФЛТ‡МЛ˛ ТЫ˘МУТЪЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ˝ЩЩВНЪ‡ ‚ Н ЛТЪ‡ОО‡ı. к‡ТТПУЪ ВМ‡ Ф УТЪ‡fl ПУ‰ВО¸ ‡М„‡ ПУМЛ˜ВТНУ„У ФУОfl МУ„У Н ЛТ- Ъ‡ОО‡ Т Б‡‚ЛТfl˘ВИ УЪ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ ТФУМЪ‡М- МУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛВИ, ‡ Ъ‡НКВ УТУ·ВММУТЪЛ Ф У- fl‚ОВМЛfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜В- ТЪ‚‡ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л- Н‡ı ‚ Т‚flБЛ Т М‡ОЛ˜ЛВП ‚ МЛı Щ‡БУ‚У„У ФВ ВıУ‰‡. й·ТЫК‰‡˛ЪТfl ‚УБПУКМУТЪЛ Ф ‡НЪЛ˜ВТНУ„У ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl ˝ЩЩВНЪ‡ ‚ ТВМТУ МУИ ЪВıМЛНВ.

иакйщгЦднкауЦлдаЦ

åАíÖêàАãõ:

лЗйвлнЗА а икаеЦзЦзаь

Е. Д. лнкмдйЗ

еУТНУ‚ТНЛИ „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММ˚И ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ ЛП. е.З. гУПУМУТУ‚‡

ЗЗЦСЦзаЦ

аБ‚ВТЪМУ ПМУ„У ‰Л˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı П‡ЪВ Л‡ОУ‚, НУЪУ ˚В У·О‡‰‡˛Ъ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛВИ Ф Л УЪТЫЪТЪ‚ЛЛ ‚МВ¯МВ„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl. н‡НЛВ П‡ЪВ Л‡О˚ М‡Б˚‚‡˛Ъ ФЛ У˝ОВНЪ ЛН‡ПЛ. иЛ У˝ОВН- Ъ ЛНЛ ПУКМУ ‚˚‰ВОЛЪ¸ ЛБ У„ УПМУИ П‡ТТ˚ У·˚˜- М˚ı ‰Л˝ОВНЪ ЛНУ‚ ФУ ТЛППВЪ ЛИМУПЫ Ф ЛБМ‡НЫ: Лı ТЛППВЪ Лfl ‰УОКМ‡ ·˚Ъ¸ ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ МЛБНУИ, ˜ЪУ·˚ ‚ Н ЛТЪ‡ООВ УТЪ‡ОУТ¸ ıУЪfl ·˚ У‰МУ М‡Ф ‡‚ОВМЛВ, НУЪУ УВ МВ ПВМflВЪ БМ‡Н‡ ФУ‰ ‰ВИТЪ‚ЛВП ˝ЪЛı ˝ОВПВМЪУ‚. н‡НЛВ М‡Ф ‡‚ОВМЛfl (У·˚˜МУ ˝ЪУ УТЛ ТЛППВЪ ЛЛ 2, 3, 4 ЛОЛ 6-„У ФУ fl‰Н‡) М‡Б˚‚‡˛Ъ УТУ·ВММ˚ПЛ ФУОfl М˚ПЛ ЛОЛ ФУОfl М˚ПЛ УТflПЛ Н ЛТЪ‡ОО‡.

з‡ОЛ˜ЛВ ФУОfl МУИ УТЛ ‚ Н ЛТЪ‡ООВ М‡ıУ‰ЛЪ Т‚УВ УЪ ‡КВМЛВ Н‡Н ‚ В„У „‡·ЛЪЫТВ, Ъ‡Н Л ‚ УФ В‰ВОВММУИ ‡ТЛППВЪ ЛЛ ‚ ‡ТФУОУКВМЛЛ ‡ЪУПУ‚ (ЛУМУ‚) ‚ Н Л- ТЪ‡ООЛ˜ВТНУИ В¯ВЪНВ – МВТУ‚Ф‡‰ВМЛЛ ˆВМЪ У‚ ЪflКВТЪЛ ФУОУКЛЪВО¸М˚ı Л УЪ Лˆ‡ЪВО¸М˚ı Б‡ fl‰У‚ ‚ ˝ОВПВМЪ‡ МУИ fl˜ВИНВ [1]. лЫ˘ВТЪ‚У‚‡МЛВ Ъ‡НУИ ТФУМЪ‡ММУИ (Т‡ПУФ УЛБ‚УО¸МУИ) ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ФУfl‚ОВМЛ˛ Т‚flБ‡ММУ„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУ‚В ıМУТЪМУ„У Б‡ fl‰‡ М‡ „ ‡Мflı Н ЛТЪ‡ОО‡ Л У·ЫТОУ‚ОВММУ„У ЛПЛ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl. щЪУ УЪОЛ˜‡ВЪ ФЛ У˝ОВНЪ ЛНЛ УЪ У·˚˜М˚ı ‰Л- ˝ОВНЪ ЛНУ‚, НУЪУ ˚В ПУ„ЫЪ Ф ЛУ· ВЪ‡Ъ¸ ФУОfl ЛБ‡- ˆЛ˛ ЪУО¸НУ ‚У ‚МВ¯МВП ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП ФУОВ. иУ- ˝ЪУПЫ ЛПВ˛ЪТfl УТМУ‚‡МЛfl М‡Б‚‡Ъ¸ ФЛ У˝ОВНЪ ЛН ‡НЪЛ‚М˚П ‰Л˝ОВНЪ ЛНУП, „ВМВ Л Ы˛˘ЛП ТУ·ТЪ‚ВММУВ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУВ ФУОВ, ‰Оfl НУЪУ У„У

ê = ê0 + ε0χÖ,

(1)

„‰Â ê0 ‚ВНЪУ ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ, ‚ЪУ УВ ТО‡„‡ВПУВ – ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl, ЛМ‰ЫˆЛ У‚‡ММ‡fl ‚МВ¯- МЛП ФУОВП Ö (χ – ‰Ë˝ÎÂÍÚ Ë˜ÂÒ͇fl ‚ÓÒÔ ËËϘË- ‚ÓÒÚ¸).

йЪПВЪЛП, ˜ЪУ ‚ ЪВ ПЛМВ “ФЛ У˝ОВНЪ ЛН” Ф Л- ТЪ‡‚Н‡ “ФЛ У-” Ф УЛТıУ‰ЛЪ УЪ „ В˜ВТНУ„У ТОУ‚‡, УБ- М‡˜‡˛˘В„У “У„УМ¸”, ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ЪВ ПЛМ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ‡Т¯ЛЩ У‚‡М Н‡Н “˝ОВНЪ ЛБЫ˛˘ЛИТfl У„МВП”. йТМУ‚МУВ ЩЛБЛ˜ВТНУВ fl‚ОВМЛВ, ı‡ ‡НЪВ МУВ ‰Оfl ФЛ-У˝ОВНЪ ЛНУ‚, – ˝ЪУ ТФУТУ·МУТЪ¸ Н ЛТЪ‡ОО‡ ЛБПВМflЪ¸ Т‚У˛ ТФУМЪ‡ММЫ˛ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ Ф Л ЛБПВМВМЛЛ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚, ‚ ОЛМВИМУП Ф Л·ОЛКВМЛЛ ê = = γΔí, „‰В γ – ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ.

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹5, 1998

нВ ПУ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛИ ‡М‡ОЛБ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ˝ЩЩВНЪ‡ ФУН‡Б‡О, ˜ЪУ Н ЛТЪ‡ОО-ФЛ У˝ОВНЪ-ЛН МВФ ВПВММУ У·О‡‰‡ВЪ В˘В У‰МЛП ЛМЪВ ВТМ˚П Т‚УИТЪ‚УП: В„У ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ У· ‡ЪЛПУ ЛБПВМflВЪТfl Ф Л М‡ОУКВМЛЛ ‚МВ¯МВ„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl. щЪУЪ ˝ЩЩВНЪ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ˝ОВНЪ УН‡ОУ Л˜ВТНЛП, Л В„У ‚ВОЛ˜ЛМ‡ Ъ‡НКВ УФ В‰ВОflВЪТfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛП НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУП:

T =

T----γ---E--

,

(2)

 

C

 

 

„‰Â ë – ЪВФОУВПНУТЪ¸ Н ЛТЪ‡ОО‡, Ö – М‡Ф flКВММУТЪ¸ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl.

зУ‚ВИ¯‡fl ЛТЪУ Лfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТЪ‚‡ Т‚flБ‡М‡ Т У·М‡ ЫКВМЛВП МУ‚˚ı П‡ЪВ Л‡ОУ‚, У·О‡‰‡˛˘Лı У„-УПМ˚ПЛ БМ‡˜ВМЛflПЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝Щ- ЩЛˆЛВМЪ‡, Л ТУБ‰‡МЛВП М‡ Лı УТМУ‚В МУ‚У„У ФУНУОВМЛfl ‰ВЪВНЪУ У‚ ЛБОЫ˜ВМЛИ, ЛПВ˛˘Лı ТЫ˘ВТЪ‚ВММ˚В Ф ВЛПЫ˘ВТЪ‚‡ ФВ В‰ ТЫ˘ВТЪ‚Ы˛˘ЛПЛ ЪЛФ‡ПЛ ТВМТУ М˚ı ЫТЪ УИТЪ‚. З М‡ТЪУfl˘ВВ ‚ ВПfl ФЛ У˝ОВНЪ Л- ˜ВТНУВ П‡ЪВ Л‡ОУ‚В‰ВМЛВ ФВ ВКЛ‚‡ВЪ Т‚УВУ· ‡БМ˚ИВМВТТ‡МТ, БМ‡ПВМЫ˛˘ЛИ МУ‚˚И ˝Ъ‡Ф ‚ ‡Б‚ЛЪЛЛ ˝ЪУИ У·О‡ТЪЛ ЩЛБЛНЛ ‰Л˝ОВНЪ ЛНУ‚.

икакйСД иакйщгЦднкауЦлнЗД

лУ‚ ВПВММ‡fl Н‚‡МЪУ‚‡fl ЪВУ Лfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜В- ТЪ‚‡ ЛПВВЪ ˆВО¸˛ ЫТЪ‡МУ‚ОВМЛВ Т‚flБЛ ПВК‰Ы ТУТЪ‡- ‚УП Л ТЪ ЫНЪЫ УИ ‚В˘ВТЪ‚‡ Л ‚ВОЛ˜ЛМУИ ФЛ У˝ОВНЪ-Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡. йМ‡ ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ТОУКМ‡, ФУТНУО¸НЫ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ˝ЩЩВНЪ – ˝ЪУ Ф Уfl‚- ОВМЛВ ‡М„‡ ПУМЛБП‡ ‰ВИТЪ‚Ы˛˘Лı ПВК‰Ы ‡ЪУП‡ПЛ ТЛО, Л ‚ ˝ЪУП ТОЫ˜‡В У·˚˜МУ ‡ТТП‡Ъ Л‚‡ВПУВ Ф Л- ·ОЛКВМЛВ „‡ ПУМЛ˜ВТНУ„У Н ЛТЪ‡ОО‡ ‚ Ф ЛМˆЛФВ МВФ Л„У‰МУ. д‡˜ВТЪ‚ВММЫ˛ Н‡ ЪЛМЫ fl‚ОВМЛfl ПУКМУ ФУОЫ˜ЛЪ¸ ЛБ Ф УТЪУИ НО‡ТТЛ˜ВТНУИ ПУ‰ВОЛ, Ф В‰ОУКВММУИ В˘В ‚ 1915 „У‰Ы ЫТТНЛП Ы˜ВМ˚П л.А. ЕУ„Ы- ТО‡‚ТНЛП. й‰МУПВ М‡fl ПУ‰ВО¸ ФУОfl МУ„У ‰Л˝ОВНЪ-ЛН‡ ТУ ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛВИ Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ‡ М‡ ЛТ. 1, „‰В ‡ТТЪУflМЛВ l ÏÂÊ‰Û (2n − 1)-Ï Ë 2n-Ï ‡ÚÓχÏË ÓÚ΢ÌÓ ÓÚ ‡ÒÒÚÓflÌËfl l' ÏÂÊ‰Û 2n-Ï Ë (2n + 1)-П ‡ЪУП‡ПЛ. й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl Ъ‡- НУИ ˆВФУ˜НЛ – ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ПУПВМЪ М‡ В‰ЛМЛˆЫ ВВ ‰ОЛМ˚

P0 =

ql

,

(3)

l----+-----l-'

„‰Â ±q – Á‡ fl‰˚ ÒÓÒ‰ÌËı ‡ÚÓÏÓ‚.

+q –q

1

2

3

4

N – 1 N

ll'

êËÒ. 1. é‰ÌÓÏ ̇fl ÏÓ‰Âθ ÔÓÎfl ÌÓ„Ó ‰Ë˝ÎÂÍÚ-Ë͇

ЦТОЛ Ф Л Н‡НУП-ОЛ·У ‚МВ¯МВП ‚УБ‰ВИТЪ‚ЛЛ ‰ОЛМ‡ ˆВФУ˜НЛ ЛБПВМЛЪТfl Ъ‡Н, ˜ЪУ l Û‚Â΢ËÚÒfl ̇ χÎÛ˛ ‚Â΢ËÌÛ l, ‡ l' – ̇ l', ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl ˆВФУ˜- НЛ ЛБПВМЛЪТfl:

P =

q----(--l--'------l--------l------l--'--).

(4)

 

(l + l')2

 

лЫ˘ВТЪ‚ВММУ, ˜ЪУ ЪВПФВ ‡ЪЫ М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ‚ВОЛ˜ЛМ, ‚ıУ‰fl˘Лı ‚ ˝ЪУ ‚˚ ‡КВМЛВ, ФУfl‚ЛЪТfl ЪУО¸НУ ‚ Ф В‰ФУОУКВМЛЛ У· ‡М„‡ ПУМЛБПВ ‰ВИТЪ‚Ы- ˛˘Лı ПВК‰Ы ‡ЪУП‡ПЛ ТЛО. щЪУ УБМ‡˜‡ВЪ, ˜ЪУ ‚ ФУЪВМˆЛ‡О¸МУИ ˝МВ „ЛЛ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Ы˛˘Лı ЛУМУ‚ МВУ·ıУ‰ЛПУ Ы˜ЛЪ˚‚‡Ъ¸ ˜ОВМ˚ ·УОВВ ‚˚ТУНУИ, ˜ВП Н‚‡‰ ‡ЪЛ˜М‡fl, ТЪВФВМЛ ФУ ТПВ˘ВМЛflП ‡ЪУПУ‚:

a

2n ξ2n 1)

2

b

2n ξ2n 1)

3

(5)

--

 

–--

 

2

 

 

3

 

 

 

‰Îfl ‚Á‡ËÏÓ‰ÂÈÒÚ‚Ëfl (2n − 1)-„Ó Ë 2n-„Ó ‡ÚÓÏÓ‚ Ë

a'

2n + 1

ξ2n )

2

b'

2n + 1

ξ2n )

3

(6)

---

 

–---

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

‰Îfl ‚Á‡ËÏÓ‰ÂÈÒÚ‚Ëfl (2n + 1)-„Ó Ë 2n-„Ó ‡ÚÓÏÓ‚. á‰ÂÒ¸ a, b, a', b' – ФУТЪУflММ˚В НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚, ξi – ÒÏ¢ÂÌË i-„У ‡ЪУП‡ ЛБ ФУОУКВМЛfl ‡‚МУ‚ВТЛfl. л˜ЛЪ‡fl ‚ (5) Л (6) ‚ЪУ ˚В ˜ОВМ˚ МВ·УО¸¯ЛПЛ ‰У·‡‚- Н‡ПЛ Н ФВ ‚˚П (˝ЪУ ‰‡ВЪ ‚УБПУКМУТЪ¸ Ф ЛПВМЛЪ¸ ЪВУ Л˛ ‚УБПЫ˘ВМЛИ) Л ЛТФУО¸БЫfl ТЪ‡М‰‡ ЪМ˚И ФУ‰- ıУ‰ ЙЛ··Т‡ ‰Оfl ‚˚˜ЛТОВМЛfl Т В‰МЛı БМ‡˜ВМЛИ, ЛПВВП

 

l = bk-------Å---T--

,

(7)

 

a2

 

 

 

 

l' = b----'-k---Å---T--

;

(8)

 

a'2

 

 

 

Á‰ÂÒ¸ kÅ – ФУТЪУflММ‡fl ЕУО¸ˆП‡М‡.

л Ы˜ВЪУП Ы ‡‚МВМЛfl (4) ФУОЫ˜‡ВП ЪВПФВ ‡ЪЫ - МЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ ПУ‰ВОЛ

 

P(T ) =

qkÅT (l'b a2 lb'a'2)

(9)

 

-----

---------------(--l---+-----l--'--)--2------------------

--

 

 

 

 

 

Л ВВ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ

 

γ =

dP(T )

=

qkÅ(l'b a2 lb'a'

2)

(10)

-----dT---------

------------------(--l---+-----l--'--)--2---------------

--- .

 

 

 

 

й·У·˘ВМЛВ М‡ Ъ ВıПВ М˚И ТОЫ˜‡И ТУТЪУЛЪ ‚ Ф В‰ФУОУКВМЛЛ, ˜ЪУ У·˙ВПМ˚И Н ЛТЪ‡ОО ТУТЪУЛЪ ЛБ Ф‡ ‡ООВО¸М˚ı ˆВФУ˜ВН, Ф В‰ТЪ‡‚ОВММ˚ı М‡ ЛТ. 1. ЦТОЛ (l + l')/2 – Ò Â‰Ì ÏÂʈÂÔӘ˜ÌÓ ‡ÒÒÚÓflÌËÂ, ÚÓ Ì‡ 1 ÒÏ2 Ô ËıÓ‰ËÚÒfl 4/(l + l')2 ˆВФУ˜ВН, Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ У·˙ВПМ‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl ·Ы‰ВЪ ФУОЫ˜‡Ъ¸Тfl ЛБ У‰МУПВ МУИ Ф УТЪ˚П ‰УПМУКВМЛВП Ы ‡‚МВМЛfl (9) М‡ ˝ЪУЪ ПМУКЛЪВО¸.

лнкмдйЗ Е.Д. иакйщгЦднкауЦлдаЦ еДнЦкаДгх: лЗйвлнЗД а икаеЦзЦзаь

97

и Л‚В‰ВММ˚И Ф УТЪУИ ‡Т˜ВЪ ЛОО˛ТЪ Л ЫВЪ УФ-В‰ВОfl˛˘ВВ ‚ОЛflМЛВ ‡М„‡ ПУМЛ˜ВТНЛı ˝ЩЩВНЪУ‚ М‡ ‚ВОЛ˜ЛМЫ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡.

䂇МЪУ‚У-ПВı‡МЛ˜ВТНЛИ ‡М‡ОЛБ ПУ‰ВОЛ ФУБ‚У- ОflВЪ ФУОЫ˜ЛЪ¸ ЪВПФВ ‡ЪЫ МЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ВВ ФУОfl-ЛБ‡ˆЛЛ ‚ ‚Л‰В

qbN

 

 

1

 

 

2

 

exp

 

 

 

,

(11)

P(T ) = ----------

 

 

-------- 1

V a

 

 

kÅT

 

 

 

„‰Â V – Ó·˙ÂÏ Í ËÒڇη, ν – ТУ·ТЪ‚ВММ‡fl ˜‡ТЪУЪ‡ НУОВ·‡МЛИ ЛУМУ‚ УЪМУТЛЪВО¸МУ ФУОУКВМЛИ ‡‚МУ‚В- ТЛfl, N – Лı ФУОМУВ ˜ЛТОУ. СЛЩЩВ ВМˆЛ Ыfl Ы ‡‚МВМЛВ (11) ФУ ЪВПФВ ‡ЪЫ В, ФУОЫ˜‡ВП ‰Оfl ЪВПФВ ‡ЪЫ МУИ Б‡- ‚ЛТЛПУТЪЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡

ЛНУ‚ МВ ‚ТЪ‡‚‡О, ФУН‡ МВ ФУfl‚ЛОЛТ¸ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ-Л˜ВТНЛВ Н ЛТЪ‡ОО˚ (ТП. [1]), Ы НУЪУ ˚ı ТФУМЪ‡ММ‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl ‚УБМЛН‡ВЪ Ф Л МВНУЪУ УИ УФ В‰ВОВММУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В Л Т ‡‚МЛЪВО¸МУ ·˚ТЪ У Ы‚ВОЛ˜Л‚‡- ВЪТfl Ф Л ВВ ФУМЛКВМЛЛ ( ЛТ. 2). н‡НЛП У· ‡БУП, ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı Н ЛТЪ‡ОО‡ı ТФУМЪ‡ММ‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl УЪТЫЪТЪ‚ЫВЪ ‚ У‰МУИ Н ЛТЪ‡ООЛ˜ВТНУИ ПУ‰ЛЩЛН‡ˆЛЛ (Ф‡ ‡˝ОВНЪ Л˜ВТН‡fl Щ‡Б‡, í > íC) Л ‚УБМЛН‡ВЪ ‚ ‰ Ы„УИ (ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТН‡fl Щ‡Б‡, í < íC). ЗУБПУКМ˚В ЩЛБЛ˜ВТНЛВ Ф Л˜ЛМ˚ ТВ„МВЪУ- ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У Щ‡БУ‚У„У ФВ ВıУ‰‡ Ф Л ЪВПФВ ‡ЪЫ В íC ‡ТТПУЪ ВМ˚ ‚ [1]. б‰ВТ¸ УЪПВЪЛП ЪУО¸НУ, ˜ЪУ ЛБ Т‡П˚ı У·˘Лı ТУУ· ‡КВМЛИ ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ ‚·ОЛБЛ íC ЪВПФВ ‡ЪЫ М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡- ˆЛЛ ЛПВВЪ ТОВ‰Ы˛˘ЛИ ‚Л‰:

qbN hν

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

exp--------

 

exp

 

 

 

=

γ = ----------

 

--------

 

 

-------- 1

V a

 

 

kÅT

 

 

kÅT

 

 

kÅT

 

 

 

 

 

=

qbN

 

ΘE

 

 

 

 

 

 

 

---------- E

------ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V a2

 

T

 

 

 

 

 

P

0

= A(T T)1/2.

(14)

 

C

 

аБ ˝ЪУ„У ТУУЪМУ¯ВМЛfl ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ ‚ ЪУИ ЪВПФВ-‡ЪЫ МУИ У·О‡ТЪЛ, „‰В ‚˚ФУОМflВЪТfl (14), ЪВПФВ ‡- ЪЫ М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛ-

(12)ˆËÂÌÚ‡ Ú‡ÍÓ‚‡, ˜ÚÓ γ Ô Ë í íC :

á‰ÂÒ¸ Ö(ΘE /T) – ÙÛÌ͈Ëfl ùÈ̯ÚÂÈ̇, ΘE = hν/kÅ – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ щИМ¯ЪВИМ‡.

ЗЛ‰МУ, ˜ЪУ, ФУ‰У·МУ ЪВФОУВПНУТЪЛ ‚ ПУ‰ВОЛ щИМ- ¯ЪВИМ‡, γ 0 Ô Ë T 0 Ë Ô Ë í ФЛ У˝- ОВНЪ Л˜ВТНЛИ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ТЪ ВПЛЪТfl Н ФУТЪУflММУПЫ БМ‡˜ВМЛ˛, Н‡Н Ф Л НО‡ТТЛ˜ВТНУП УФЛТ‡МЛЛ, ˜ЪУ ‚ ˆВОУП ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЫВЪ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚П ‰‡ММ˚П.

СОfl УФЛТ‡МЛfl ЪВПФВ ‡ЪЫ МУИ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ γ ‚ ¯Л УНУП ЪВПФВ ‡ЪЫ МУП ЛМЪВ ‚‡ОВ Л ‰Оfl Н ЛТЪ‡О- О‡, ЛПВ˛˘В„У ·УО¸¯УИ М‡·У МВ˝Н‚Л‚‡ОВМЪМ˚ı ‡ЪУПУ‚ ‚ ˝ОВПВМЪ‡ МУИ fl˜ВИНВ, МВУ·ıУ‰ЛПУ Ы˜ЛЪ˚- ‚‡Ъ¸ В‡О¸М˚И НУОВ·‡ЪВО¸М˚И ТФВНЪ Н ЛТЪ‡ОО‡, ‚НО˛˜‡˛˘ЛИ НУОВ·‡МЛfl ‡НЫТЪЛ˜ВТНУ„У Л УФЪЛ˜ВТНУ„У ЪЛФУ‚. нУ„‰‡

γ = γ

D

D

ΘD

 

+

D

E

ΘEi

 

,

(13)

 

------

γ i

-------

 

 

 

T

 

 

 

 

T

 

 

 

i = 1, …, r

„‰Â D – ЩЫМНˆЛfl СВ·‡fl; ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ щИМ¯ЪВИМ‡ ΘEi ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛Ъ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛ˜ВТНЛП ˜‡ТЪУЪ‡П УФЪЛ˜ВТНЛı НУОВ·‡МЛИ Н ЛТЪ‡ОО‡ ˜ЛТОУП r, НУЪУ ˚В УФ В‰ВОfl˛ЪТfl ˜ЛТОУП УФЪЛ˜ВТНЛı ‚ВЪ‚ВИ ‚ НУОВ·‡- ЪВО¸МУП ТФВНЪ В Н ЛТЪ‡ОО‡.

иакйщгЦднкауЦлнЗй З лЦЙзЦнйщгЦднкадДп

й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ ‰Оfl Ф ‡НЪЛ˜ВТНУ„У ЛТФУО¸БУ‚‡- МЛfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ˝ЩЩВНЪ‡ МВУ·ıУ‰ЛПУ ЛПВЪ¸ П‡ЪВ Л‡О˚ Т ·УО¸¯ЛПЛ БМ‡˜ВМЛflПЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜В- ТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡. й‰М‡НУ ЛБ‚ВТЪМ˚В ОЛМВИМ˚В ФЛ У˝ОВНЪ ЛНЛ, ТФУМЪ‡ММ‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl ‚ НУЪУ ˚ı ТЫ˘ВТЪ‚ЫВЪ ‚У ‚ТВИ У·О‡ТЪЛ ТЫ˘ВТЪ‚У‚‡МЛfl Н ЛТЪ‡О- ОЛ˜ВТНУИ Щ‡Б˚ ‚ФОУЪ¸ ‰У ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ ФО‡‚ОВМЛfl, ЛПВ˛Ъ ‚ВТ¸П‡ МЛБНЛВ БМ‡˜ВМЛfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ФУ fl‰Н‡ 10−5–10−4 äÎ/(Ï2 д). иУ˝ЪУПЫ ‚УФ УТ У Ф ‡НЪЛ˜ВТНУП Ф ЛПВМВМЛЛ ФЛ У˝ОВНЪ-

1

1 ⁄ 2

.

(15)

γ = -- A(T TC )

 

2

 

 

 

щЪУ УБМ‡˜‡ВЪ Ф ЛМˆЛФЛ‡О¸МЫ˛ ‚УБПУКМУТЪ¸ ФУОЫ- ˜ВМЛfl П‡ЪВ Л‡О‡ ТУ ТНУО¸ Ы„У‰МУ ·УО¸¯ЛП БМ‡˜ВМЛВП ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡.

лОВ‰ЫВЪ, У‰М‡НУ, ЛПВЪ¸ ‚ ‚Л‰Ы В˘В У‰МУ ‚‡КМУВ У·ТЪУflЪВО¸ТЪ‚У, УЪОЛ˜‡˛˘ВВ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ Н ЛТЪ‡ОО˚ УЪ ОЛМВИМ˚ı ФЛ У˝ОВНЪ ЛНУ‚. йМУ ТУТЪУЛЪ ‚ ЪУП, ˜ЪУ МЛКВ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ Щ‡БУ‚У„У ФВ В- ıУ‰‡ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ ЛНЛ ‡Б·Л‚‡˛ЪТfl М‡ У·О‡ТЪЛ У‰- МУ У‰МУИ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ – ‰УПВМ˚, НУЪУ ˚В ЫФ‡НУ‚‡М˚ ‚ У·˙ВПВ Ъ‡НЛП У· ‡БУП, ˜ЪУ Н ЛТЪ‡ОО ЪВ flВЪ П‡Н УТНУФЛ˜ВТНЫ˛ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ Л, ТОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ˝ЩЩВНЪ. н‡- НЛП У· ‡БУП, МВТПУЪ fl М‡ У„ УПМ˚В БМ‡˜ВМЛfl

P0

 

 

 

 

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC T

êËÒ. 2. нВПФВ ‡ЪЫ М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ Л ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМ- Ъ‡ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП Н ЛТЪ‡ООВ

98

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹5, 1998

ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‚ Н‡К‰УП ‰У- ПВМВ, Ф УЛТıУ‰ЛЪ Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ ФУОМ‡fl НУПФВМ- Т‡ˆЛfl ФУОfl ЛБ‡ˆЛУММ˚ı Б‡ fl‰У‚ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Н ЛТЪ‡ОО‡.

и Л˜ЛМ‡ ФУfl‚ОВМЛfl ‰УПВМУ‚ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л- Н‡ı Т‚flБ‡М‡ ‚ УТМУ‚МУП Т ЫПВМ¸¯ВМЛВП Ф Л ˝ЪУП ФУОМУИ ˝МВ „ЛЛ ТЛТЪВП˚ Н ЛТЪ‡ОО – УН ЫК‡˛˘ВВ В„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУВ ФУОВ. СВИТЪ‚ЛЪВО¸МУ, Ф Л У‰МУ-У‰МУИ ФУ ‚ТВПЫ Н ЛТЪ‡ООЛ˜ВТНУПЫ У· ‡БˆЫ ФУОfl-ЛБ‡ˆЛЛ М‡ В„У ФУ‚В ıМУТЪflı ‚УБМЛН‡˛Ъ Т‚flБ‡ММ˚В ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ Б‡ fl‰˚, НУЪУ ˚В ТУБ‰‡˛Ъ Ъ‡Н М‡Б˚- ‚‡ВПУВ ‰ВФУОfl ЛБЫ˛˘ВВ ФУОВ Ö‰ÂÔ, М‡ОЛ˜ЛВ НУЪУ У- „У Ф Л‚У‰ЛЪ Н ФУfl‚ОВМЛ˛ ‰УФУОМЛЪВО¸МУИ ФУОУКЛЪВО¸МУИ ˝МВ „ЛЛ

 

‰ÂÔ

 

1

DE

‰ÂÔ

 

 

W

 

=

2--

 

dV ,

(16)

„‰Â D – ‚ВНЪУ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ЛМ‰ЫНˆЛЛ Л ЛМЪВ„ ‡О ·В ВЪТfl ФУ ‚ТВПЫ Ф УТЪ ‡МТЪ‚Ы. и Л ‡Б·ЛВМЛЛ Н ЛТ- Ъ‡ОО‡ М‡ ‰УПВМ˚ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ЫПВМ¸¯ВМЛВ ˝ЪУИ ˝МВ „ЛЛ, ФУТНУО¸НЫ Ф УТЪ ‡МТЪ‚ВММ‡fl Ф УЪflКВММУТЪ¸ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ Б‡П˚Н‡МЛfl ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı ТЛОУ‚˚ı ОЛМЛИ МВФУТ-В‰ТЪ‚ВММУ ‚·ОЛБЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ Н ЛТЪ‡ОО‡ ( ЛТ. 3). и УˆВТТ ‡Б·ЛВМЛfl Н ЛТЪ‡ОО‡ М‡ ‰УПВМ˚ Б‡Н‡М˜Л- ‚‡ВЪТfl, НУ„‰‡ ЫПВМ¸¯ВМЛВ ˝МВ „ЛЛ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl ТНУПФВМТЛ ЫВЪТfl ФУОУКЛЪВО¸М˚П ‚НО‡‰УП ˝МВ „ЛЛ ‰УПВММ˚ı „ ‡МЛˆ – ФУ„ ‡МЛ˜М˚ı ТОУВ‚ ПВК‰Ы ‰УПВМ‡ПЛ.

СУПВММ‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ‡БОЛ˜М˚ı ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л- НУ‚ УФ В‰ВОflВЪ ‚ НУМВ˜МУП Т˜ВЪВ ‚ТВ ЩЛБЛ˜ВТНЛВ Т‚УИТЪ‚‡ П‡Н УТНУФЛ˜ВТНЛı У· ‡БˆУ‚. з‡ ЛТ. 4 Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ‡ ЩУЪУ„ ‡ЩЛfl ‰УПВМУ‚ ‚·ОЛБЛ ЪУ˜НЛ Щ‡БУ‚У„У ФВ ВıУ‰‡ ‚ Н ЛТЪ‡ОО‡ı Ъ Л„ОЛˆЛМТЫО¸Щ‡Ъ‡ (íC = 49°л). и Л ‡БПВ ‡ı Н ЛТЪ‡ОО‡ ‚ МВТНУО¸НУ НЫ·Л˜ВТНЛı ПЛООЛПВЪ У‚ ОЛМВИМ˚В ‡БПВ ˚ (¯Л-ЛМ‡ ‰УПВМУ‚) ТУТЪ‡‚Оfl˛Ъ ‚ВОЛ˜ЛМЫ ФУ fl‰Н‡ МВТНУО¸НЛı ПЛН УПВЪ У‚.

СОfl ЪУ„У ˜ЪУ·˚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ Н ЛТЪ‡ОО Ф ЛУ· ВО ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ Т‚УИТЪ‚‡, МВУ·ıУ‰Л- ПУ Т‰ВО‡Ъ¸ В„У ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ У‰МУ У‰МУИ, ‡ Т‡П Н Л- ТЪ‡ОО – ПУМУ‰УПВММ˚П. щЪУ УН‡Б˚‚‡ВЪТfl ‚УБПУК- М˚П ·О‡„У‰‡ fl ЪУПЫ, ˜ЪУ Б‡ПВ˜‡ЪВО¸М˚П Т‚УИТЪ‚УП

êËÒ. 3. мПВМ¸¯ВМЛВ Ф УТЪ ‡МТЪ‚ВММУИ Ф УЪflКВММУТЪЛ ‰ВФУОfl ЛБЫ˛˘В„У ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl Ф Л ‚УБМЛНМУ‚ВМЛЛ ‰УПВММУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП Н ЛТЪ‡ООВ

êËÒ. 4. оУЪУ„ ‡ЩЛfl ‰УПВММУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У Ъ Л„ОЛˆЛМТЫО¸Щ‡Ъ‡ ФУТОВ Уı- О‡К‰ВМЛfl ˜В ВБ ЪУ˜НЫ д˛ Л (íC = 49°)

ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ ЛНУ‚ fl‚ОflВЪТfl ‚УБПУКМУТЪ¸ ФВ ВНО˛- ˜ВМЛfl М‡Ф ‡‚ОВМЛfl ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ ‚МВ¯- МЛП ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛП ФУОВП. и У·ОВП‡, Ъ‡НЛП У· ‡- БУП, ТУТЪУЛЪ ‚ ЪУП, ˜ЪУ·˚ ТУБ‰‡Ъ¸ Л ФУ‰‰В КЛ‚‡Ъ¸ ПУМУ‰УПВММУВ ТУТЪУflМЛВ, У·ВТФВ˜Л‚‡˛˘ВВ П‡НТЛ- П‡О¸МЫ˛ ‚ВОЛ˜ЛМЫ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡. З ТЪ‡Ъ¸В [2] П˚ ЫКВ ‡ТТП‡Ъ Л‚‡ОЛ МВНУЪУ ˚В ‚УБПУКМУТЪЛ ТУБ‰‡МЛfl ЫТЪУИ˜Л‚У„У ПУМУ‰УПВММУ„У ТУТЪУflМЛfl – ˝ЪУ ‚‚В‰ВМЛВ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЫ˛ П‡Ъ ЛˆЫ ФУОfl М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚, ТУБ‰‡˛˘Лı ‚МЫЪ ВММВВ ТПВ˘‡˛˘ВВ ФУОВ, ФУТЪУflММУ ФУ‰ФУОfl ЛБУ‚˚‚‡- ˛˘ВВ Н ЛТЪ‡ОО. н‡НЛПЛ Ф ЛПВТflПЛ ‰Оfl Н ЛТЪ‡ООУ‚ Ъ Л„ОЛˆЛМТЫО¸Щ‡Ъ‡, М‡Ф ЛПВ , fl‚Оfl˛ЪТfl ФУОfl М˚В ПУОВНЫО˚ L-‡О‡МЛМ‡ [2]. З ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ ЛН‡ı Т ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ‚˚ТУНУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ УИ д˛ Л (LiNbO3 , TC = 1000°C; LiTaO3 , TC = 665°C; PbTiO3 , 490°C; Л ‰ .) ПУМУ‰УПВММУВ ТУТЪУflМЛВ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ФУОЫ˜ВМУ Ф Л УıО‡К‰ВМЛЛ Н ЛТЪ‡ОО‡ ‚ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП ФУОВ ˜В ВБ ЪУ˜НЫ д˛ Л ‰У НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚. З Ъ‡НУП ТОЫ˜‡В ПУМУ‰УПВММУВ ТУТЪУflМЛВ ПУКВЪ ТУ- ı ‡МflЪ¸Тfl ТНУО¸ Ы„У‰МУ ‰УО„УВ ‚ ВПfl. д УПВ ЪУ„У, ТУ‚ ВПВММ‡fl ЪВıМУОУ„Лfl ‚˚ ‡˘Л‚‡МЛfl ТВ„МВЪУ˝- ОВНЪ Л˜ВТНЛı Н ЛТЪ‡ООУ‚ ‡ТФУО‡„‡ВЪ ПВЪУ‰ЛН‡ПЛ, ФУБ‚УОfl˛˘ЛПЛ ЩЛНТЛ У‚‡Ъ¸ ПУМУ‰УПВММУВ ТУТЪУflМЛВ ЫКВ ‚ Ф УˆВТТВ ФУОЫ˜ВМЛfl Н ЛТЪ‡ОО‡.

З‡КМЫ˛ „ ЫФФЫ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı П‡ЪВ Л‡ОУ‚ ТУТЪ‡‚Оfl˛Ъ ФУОfl М˚В ФОВМУ˜М˚В ФУОЛПВ ˚ ЪЛФ‡ ФУОЛ‚ЛМЛОЛ‰ВМЩЪУ Л‰‡. иУТОВ ТФВˆЛ‡О¸МУИ У· ‡- ·УЪНЛ (ПВı‡МЛ˜ВТНУВ ‡ТЪflКВМЛВ, УıО‡К‰ВМЛВ ‚ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП ФУОВ) Ъ‡НЛВ ФОВМНЛ Ф ЛУ· ВЪ‡˛Ъ ТФУМ- Ъ‡ММЫ˛ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ Л ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ˝ЩЩВНЪ.

тЛ УНУ ЛТФУО¸БЫ˛ЪТfl Ъ‡НКВ НВ ‡ПЛ˜ВТНЛВ ТВ„- МВЪУ˝ОВНЪ ЛНЛ М‡ УТМУ‚В Ъ‚В ‰˚ı ‡ТЪ‚У У‚ ЪЛЪ‡- М‡Ъ‡ Т‚ЛМˆ‡ Л ˆЛ НУМ‡Ъ‡ Т‚ЛМˆ‡ (PbTiO3–PbZrO3) Т‡БОЛ˜М˚ПЛ ‰У·‡‚Н‡ПЛ. дВ ‡ПЛ˜ВТНЛВ У· ‡Бˆ˚, УıО‡К‰ВММ˚В ‚ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУП ФУОВ Т Ф УıУК‰ВМЛВП ЪУ˜НЛ д˛ Л, ТУı ‡Мfl˛Ъ УТЪ‡ЪУ˜МЫ˛ ˝ОВНЪ Л˜ВТНЫ˛ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛, ‰УТЪ‡ЪУ˜МЫ˛ ‰Оfl Лı ˝ЩЩВНЪЛ‚- МУ„У ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı ˝ОВПВМЪУ‚.

лнкмдйЗ Е.Д. иакйщгЦднкауЦлдаЦ еДнЦкаДгх: лЗйвлнЗД а икаеЦзЦзаь

99

lgγ

 

–3

1

 

 

2

–4

3

 

–5

4

–6

 

 

 

 

200

300 T

400

T, ä

 

 

 

C

 

êËÒ. 5. нВПФВ ‡ЪЫ М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ФЛ У˝ОВНЪ-Л˜ВТНУ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ‰Оfl fl‰‡ П‡ЪВ Л‡ОУ‚ (‚ дО/(П2 ä)): 1 – Ъ Л„ОЛˆЛМТЫО¸Щ‡Ъ; 2 – Ú‡ÌÚ‡Î‡Ú ÎËÚËfl; 3 – ÌËÓ·‡Ú ÎËÚËfl; 4 – ОЛМВИМ˚И ФЛ У˝ОВНЪ-ЛН ЪЫ П‡ОЛМ

СОfl Т ‡‚МВМЛfl М‡ ЛТ. 5 Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ˚ ‚ ФУОЫОУ- „‡ ЛЩПЛ˜ВТНУП П‡Т¯Ъ‡·В ЪВПФВ ‡ЪЫ М˚В Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУ‚ ‰Оfl МВНУЪУ-˚ı ЪЛФЛ˜М˚ı ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ ЛНУ‚, ЛТФУО¸БЫВП˚ı ‚ ЪВıМЛНВ.

икаеЦзЦзаЦ иакйщгЦднкадйЗ

иЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ П‡ЪВ Л‡О˚ М‡ıУ‰flЪ ¯Л У- НУВ Ф ЛПВМВМЛВ ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ТВМТУ М˚ı ЫТЪ УИТЪ‚‡БОЛ˜МУ„У М‡БМ‡˜ВМЛfl, ‰ВЪВНЪУ У‚ Л Ф ЛВПМЛНУ‚ ЛБОЫ˜ВМЛИ, ‰‡Ъ˜ЛНУ‚ ЪВФОУПВЪ Л˜ВТНЛı Ф Л·У У‚. аТФУО¸БЫВЪТfl „О‡‚М˚П У· ‡БУП Лı УТМУ‚МУВ Т‚УИТЪ‚У – О˛·УИ ‚Л‰ ‡‰Л‡ˆЛЛ, ФУФ‡‰‡˛˘ЛИ М‡ ФЛ У- ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ У· ‡БВˆ, ‚˚Б˚‚‡ВЪ ЛБПВМВМЛВ В„У ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ВВ ЛБПВМВМЛВ ФУОfl Л- Б‡ˆЛЛ. СОfl ФОУТНУФ‡ ‡ООВО¸МУ„У У· ‡Бˆ‡ Т ФУ‚В ı- МУТЪ¸˛ S Л М‡Ф ‡‚ОВМЛВП ТФУМЪ‡ММУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ, ФВ ФВМ‰ЛНЫОfl М˚П ˝ЪУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ ( ЛТ. 6), М‡-

臉‡˛˘‡fl

Ç̯Ìflfl ˆÂÔ¸

‡‰Ë‡ˆËfl

 

èË Ó-

ip

˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ

χÚ ˇÎ

 

P0

è Ó‚Ó‰fl˘ËÂ

 

˝ÎÂÍÚ Ó‰˚

êËÒ. 6. иЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ‰ВЪВНЪУ ЛБОЫ˜ВМЛИ

„ ‚‡ÌË ̇ χÎÛ˛ ‚Â΢ËÌÛ dT Ф Л‚В‰ВЪ Н ЛБПВМВМЛ˛ Т‚flБ‡ММУ„У Б‡ fl‰‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ М‡ dq Ë

dq

dP

-----

= ------dT .

S

dT

ЦТОЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ S ФУН ˚Ъ˚ Ф У‚У‰fl˘ЛПЛ ˝ОВН- Ъ У‰‡ПЛ Л ˝ЪЛ ˝ОВНЪ У‰˚ ТУВ‰ЛМВМ˚ Ф У‚У‰МЛНУП, ФУ МВПЫ ·Ы‰ВЪ Ф УЪВН‡Ъ¸ ЪУН

i = SdP------ dT-----

= Sγ dT-----.

(17)

dT dt

dt

 

н‡НЛП У· ‡БУП, М‡ ‚ıУ‰В Ъ‡НУ„У Ф ВУ· ‡БУ‚‡ЪВОfl ЛПВВП ФУЪУН ‡‰Л‡ˆЛЛ О˛·У„У ‚Л‰‡, ‚˚Б˚‚‡˛˘ЛИ ФВ ЛУ‰Л˜ВТНУВ ЛБПВМВМЛВ ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ У· ‡Бˆ‡ (ФВ ЛУ‰Л˜МУТЪ¸ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ У·ВТФВ˜ВМ‡ ЛТНЫТТЪ- ‚ВММУИ ПУ‰ЫОflˆЛВИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ ЛБОЫ˜ВМЛfl), ‡ М‡ ‚˚ıУ‰В – ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛИ ЪУН ЛОЛ Б‡ fl‰, ЛБПВМfl˛- ˘ЛВТfl Т ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ВИ ˜‡ТЪУЪУИ. д ˜ЛТОЫ Ф ВЛПЫ- ˘ВТЪ‚ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı Ф ЛВПМЛНУ‚ ЛБОЫ˜ВМЛfl УЪМУТflЪТfl ¯Л УНЛИ (Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ МВУ„ ‡МЛ˜ВММ˚И) ‰Л‡Ф‡БУМ ˜‡ТЪУЪ ‰ВЪВНЪЛ ЫВПУИ ‡‰Л‡ˆЛЛ, ‚˚ТУН‡fl ˜Ы‚ТЪ‚ЛЪВО¸МУТЪ¸, ·˚ТЪ У‰ВИТЪ‚ЛВ, ТФУТУ·МУТЪ¸ Н‡·УЪВ ‚ У·О‡ТЪЛ ФУ‚˚¯ВММ˚ı ЪВПФВ ‡ЪЫ . йТУ·ВММУ ФВ ТФВНЪЛ‚МУ Ф ЛПВМВМЛВ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı Ф ЛВПМЛНУ‚ ‚ У·О‡ТЪЛ ˜‡ТЪУЪ ад-‰Л‡Ф‡БУМ‡. йМЛ Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛ В¯‡˛Ъ Ф У·ОВПЫ ‰ВЪВНЪЛ У‚‡МЛfl ФУЪУНУ‚ ЪВФОУ‚УИ ˝МВ „ЛЛ П‡ОУИ ПУ˘МУТЪЛ; ЛБПВ В- МЛfl ЩУ П˚ Л ПУ˘МУТЪЛ НУ УЪНЛı (10−5–10−11 Т) ЛПФЫО¸ТУ‚ О‡БВ МУ„У ЛБОЫ˜ВМЛfl; ˜Ы‚ТЪ‚ЛЪВО¸МУ„У НУМЪ‡НЪМУ„У Л ·ВТНУМЪ‡НЪМУ„У ЛБПВ ВМЛfl ЪВПФВ ‡- ЪЫ ˚ (˜Ы‚ТЪ‚ЛЪВО¸МУТЪ¸ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı ЪВ ПУПВЪ У‚ ‰УТЪЛ„‡ВЪ 10−6 ä).

З М‡ТЪУfl˘ВВ ‚ ВПfl ¯Л УНУ У·ТЫК‰‡ВЪТfl ‚УБПУКМУТЪ¸ Ф ЛПВМВМЛfl ФЛ У˝ОВНЪ ЛНУ‚ ‰Оfl Ф flПУ- „У Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl ЪВФОУ‚УИ ˝МВ „ЛЛ ‚ ˝ОВНЪ Л˜ВТНЫ˛: ФВ ВПВММ˚И (Т ˜‡ТЪУЪУИ ω) ФУЪУН ОЫ˜ЛТЪУИ ˝МВ „ЛЛ ‚˚Б˚‚‡ВЪ ФВ ВПВММ˚И ЪУН ‚У ‚МВ¯МВИ ˆВФЛ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ˝ОВПВМЪ‡. пУЪfl диС ФУ- ‰У·МУ„У ЫТЪ УИТЪ‚‡ ЫТЪЫФ‡ВЪ ЛПВ˛˘ЛПТfl ТФУТУ·‡П Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl ˝МВ „ЛЛ, ‰Оfl МВНУЪУ ˚ı ТФВˆЛ‡О¸- М˚ı Ф ЛПВМВМЛИ ‰‡ММ˚И ТФУТУ· Ф ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl fl‚ОflВЪТfl НУМНЫ ВМЪУТФУТУ·М˚П.

йТУ·ВММУ ЛМЪВ ВТМ‡ ЫКВ В‡ОЛБУ‚‡ММ‡fl ‚УБПУКМУТЪ¸ ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ˝Щ- ЩВНЪ‡ ‰Оfl ЛМ‰ЛН‡ˆЛЛ Ф УТЪ ‡МТЪ‚ВММУ„У ‡ТФ В‰В- ОВМЛfl ЛБОЫ˜ВМЛИ ‚ ТЛТЪВП‡ı ‚ЛБЫ‡ОЛБ‡ˆЛЛ адЛБУ· ‡КВМЛИ (ЪВПМУ‚Л‰ВМЛВ). лУБ‰‡М˚ ФЛ У˝ОВНЪ-Л˜ВТНЛВ ‚Л‰ЛНУМ˚ – ЪВФОУ‚˚В ФВ В‰‡˛˘ЛВ ЪВОВ- ‚ЛБЛУММ˚В Ъ Ы·НЛ Т ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ПЛ¯ВМ¸˛. аБУ· ‡КВМЛВ ЪВФОУ„У У·˙ВНЪ‡ Ф УВˆЛ ЫВЪТfl М‡ ПЛ- ¯ВМ¸, ТУБ‰‡‚‡fl М‡ МВИ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ЛИ Б‡ fl‰У‚˚И Л ФУЪВМˆЛ‡О¸М˚И ВО¸ВЩ, НУЪУ ˚И Т˜ЛЪ˚‚‡ВЪТfl Ф Л ТН‡МЛ У‚‡МЛЛ ПЛ¯ВМЛ ˝ОВНЪ УММ˚П ФЫ˜НУП. лУ- Б‰‡‚‡ВПУВ ЪУНУП ˝ОВНЪ УММУ„У ФЫ˜Н‡ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУВ М‡Ф flКВМЛВ ЫФ ‡‚ОflВЪ ‰‡ОВВ fl НУТЪ¸˛ ОЫ˜‡, ‚УТ- Ф УЛБ‚У‰fl˘В„У ЛБУ· ‡КВМЛВ У·˙ВНЪ‡ М‡ ЪВОВ‚ЛБЛУММУП ˝Н ‡МВ.

100

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹5, 1998

бДдгыуЦзаЦ

к‡·УЪ˚ ФУ ФУЛТНЫ Л ‡Б ‡·УЪНВ МУ‚˚ı ФЛ У˝ОВН- Ъ Л˜ВТНЛı П‡ЪВ Л‡ОУ‚, ТУБ‰‡МЛ˛ ЫТЪ УИТЪ‚ М‡ Лı УТМУ‚В – ‡НЪЛ‚МУ ‡Б‚Л‚‡˛˘ВВТfl М‡Ф ‡‚ОВМЛВ ТВ„- МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У П‡ЪВ Л‡ОУ‚В‰ВМЛfl. йФЛТ‡ММ˚В ‚˚¯В ЫМЛН‡О¸М˚В Т‚УИТЪ‚‡ ФЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı ТВ„- МВЪУ˝ОВНЪ ЛНУ‚ ФУБ‚УОfl˛Ъ ‡ТТ˜ЛЪ˚‚‡Ъ¸ М‡ ТУБ‰‡- МЛВ М‡ Лı УТМУ‚В МУ‚У„У ФУНУОВМЛfl ФУОЛЩЫМНˆЛУ- М‡О¸М˚ı ЫТЪ УИТЪ‚ ‡БОЛ˜МУ„У М‡БМ‡˜ВМЛfl.

ганЦкДнмкД

1.ëÚ ÛÍÓ‚ Å.А. лВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТЪ‚У ‚ Н ЛТЪ‡ОО‡ı Л КЛ‰НЛı Н ЛТЪ‡ОО‡ı: Ф Л У‰‡ fl‚ОВМЛfl, Щ‡БУ‚˚В ФВ В- ıУ‰˚, МВЪ ‡‰ЛˆЛУММ˚В ТУТЪУflМЛfl ‚В˘ВТЪ‚‡ // лУ У- ТУ‚ТНЛИ й· ‡БУ‚‡ЪВО¸М˚И ЬЫ М‡О. 1996. ‹ 4. л. 81–89.

2.ëÚ ÛÍÓ‚ Å.А. о‡БУ‚˚В ФВ ВıУ‰˚ ‚ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜В- ТНЛı Н ЛТЪ‡ОО‡ı Т ‰ВЩВНЪ‡ПЛ// лУ УТУ‚ТНЛИ й· ‡БУ‚‡- ЪВО¸М˚И ЬЫ М‡О. ‹ 12. л. 95–101.

3.ëÚ ÛÍÓ‚ Å.А., ã‚‡Ì˛Í А.ê. оЛБЛ˜ВТНЛВ УТМУ‚˚ ТВ„- МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı fl‚ОВМЛИ ‚ Н ЛТЪ‡ОО‡ı. е.: оЛБ- П‡ЪОЛЪ, 1995.

4.êÂÁ à.ë., èÓÔ·‚ÍÓ û.å. СЛ˝ОВНЪ ЛНЛ: йТМУ‚М˚В Т‚УИТЪ‚‡ Л Ф ЛПВМВМЛfl ‚ ˝ОВНЪ УМЛНВ. е.: ꇉЛУ Л Т‚flБ¸, 1989.

5.çÓ‚ËÍ Ç.ä., ɇ‚ ËÎÓ‚‡ ç.Ñ. Ë ‰ . иЛ У˝ОВНЪ Л˜ВТНЛВ Ф ВУ· ‡БУ‚‡ЪВОЛ. е.: лУ‚. ‡‰ЛУ, 1979.

* * *

ЕУ ЛТ АМ‡ЪУО¸В‚Л˜ лЪ ЫНУ‚, Ф УЩВТТУ , ‰УНЪУ ЩЛБЛНУ-П‡ЪВП‡ЪЛ˜ВТНЛı М‡ЫН, Б‡‚. Н‡ЩВ‰ УИ У·˘ВИ ЩЛБЛНЛ ‰Оfl ВТЪВТЪ‚ВММ˚ı Щ‡НЫО¸ЪВЪУ‚ ЩЛБЛ˜ВТНУ„У Щ‡НЫО¸ЪВЪ‡ еУТНУ‚ТНУ„У „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММУ„У ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ‡ ЛП. е.З. гУПУМУТУ‚‡. А‚ЪУ ·У- ОВВ 200 ТЪ‡ЪВИ, НМЛ„, М‡Ы˜МУ-ФУФЫОfl М˚ı ЛБ‰‡МЛИ ФУ ЩЛБЛНВ ТВ„МВЪУ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛı fl‚ОВМЛИ Л Щ‡БУ- ‚˚ı ФВ ВıУ‰У‚ ‚ Н ЛТЪ‡ОО‡ı.

лнкмдйЗ Е.Д. иакйщгЦднкауЦлдаЦ еДнЦкаДгх: лЗйвлнЗД а икаеЦзЦзаь

101

Соседние файлы в папке PhysicalReviewpdf