9. Основні класи активних діелектриків, особливості їх поляризації та області застосування.

Останнім часом у техніці находять застосування діелектрики, здатні генерувати, перетворювати або посилювати електричні сигнали в електричному колі. Ці діелектрики називаються активними.

їх умовно можна поділити на дві групи. До першої належать кристали з низьким рівнем симетрії (аморфні молекулярні речовини), особливістю яких є анізотропний характер деформації кристалічної ґратки, форми молекул або зміна молекулярного упорядкування при зовнішньому впливі. Другу групу активних діелектриків складають речовини, для яких характерним є певний потенціальний бар’єр? чи певний спектр домішкових рівнів у забороненій зоні.

Таблиця І Класифікація активних діелектриків
Тип діелектрика	Керуючий вплив	Реакція
П’єзоелектрик	Механічна напруга	Генерація електрич­ної напруги /прямий п’єзоефект/
	Електрична напруга	Деформація /зворот­ний п’єзоефект/
Піроелектрик	Зміна температури в часі	Генерація електрич­ної напруги
Сегнетоелектрик	Електрична напруга	Зміна діелектричної проникності
Електрет	Механічне зміщення	Зміна електричного поля
Оптично активні діелектрики /лю­мінофори, активні елементи лазерів/	Світло, електричне поле, потік части­нок	Генерація світлово­го випромінювання
Рідкі кристали	Електричне та маг­нітне поля	Зміна коефіцієнта прозорості та залом­лення /оптичних властивостей/

П’єзоелектрики застосовуються у вигляді датчиків прискорень, вібрацій, тиску, звукознімачів, мікрофонів, випромінювачів і приймачів ультразвуку, а також в п’єзорезонаторах, п’єзофільтрах, п’єзодвигунах тощо.

Сильна залежність реверсивної _r від напруженості змінного та постійного на поверхні полів дозволяє реалізувати сегнетоелектричні підсилювачі, генератори, модулятори та інші електронні схеми.

Люмінофори й матеріали для генерування когерентного лазерного випромінювання є найхарактернішими представниками оптично активних діелектриків другої групи.

10. Електропровідність твердих діелектриків. Вплив зовнішніх факторів на об’ємний та поверхневий питомі опори, методи їх вимірювання.

Електропровідність діелектрика - властивість проводити під дією незмінного в часі електричного поля незмінний в часі електричний струм. Електропровідність речовини викликана спрямованим рухом вільних носіїв заряду в матеріалі під дією електричного поля.

В твердих діелектриках електропровідність носить здебільшого іонний характер, причому походження вільних носіїв визначається типом хімічного зв’язку і будовою речовини. Так, електропровідність неполярних та іонних діелектриків з щільною упаковкою при помірних температурах зумовлюється, в основному, домішковими іонами в міжвузловинах;

Причиною появи вільних носіїв є такі процеси, як іонізація внаслідок дії часток високої енергії, наприклад радіаційного фону Землі, дисоціація (процес розпаду молекул на іони при теплових зіткненнях, фізичній чи хімічній взаємодії) та термогенерація (утворення слабко зв’язаних іонів внаслідок переходу їх в міжвузловини). У випадку електролітних електродів може мати місце також інжекція (входження) іонів з електродів

Електронна (діркова) електропровідність при звичайних умовах характерна для деяких сегнетоелектричних матеріалів на основі титанатів барію, кальцію, стронцію. При високих температурах і в сильних полях електронна (діркова) електропровідність твердих діелектриків може бути зумовлена термогенерацією (перехід до власної електронної провідності) або інжекцією з електродів.

За нормальних умов питомий опір діелектрика має значення понад 10⁸ Омм.

Він включає дві складові – питомий об'ємний _V та питомий поверхневий _S опори.

Питомий об'ємний опір матеріалу за значенням дорівнює об'ємному опору куба з твердого діелектрика з ребром 1 м при протіканні наскрізного струму (постійна складова) між двома протилежними гранями цього куба і струм, що проходить по поверхні матеріалу не враховується

Питомий поверхневий опір матеріалу по значенню дорівнює поверхневому опору плоскої ділянки поверхні твердого діелектрика в формі квадрату довільного розміру при протіканні наскрізного струму між двома протилежними сторонами цього квадрату

Як видно з визначення питомих опорів, їхні значення можна визначити, якщо відомі значення об'ємного та поверхневого наскрізних струмів. Разом з тим, при вимірах не слід забувати про те, що у діелектриках окрім наскрізного струму, який не змінюється в часі, можуть протікати згасаючі з часом струми, зумовлені рухом зв'язаних зарядів: струми зміщення та абсорбційні струми. Для відокремлення в наскрізному струмі об'ємної та поверхневої складових при визначенні питомих опорів рекомендується використовувати триелектродний вимірювальний пристрій, що дозволяє на одному і тому ж зразку визначати питомий об'ємний та питомий поверхневий опори. Найчастіше ці параметри визначають на плоских зразках