1. Электрические свойства металлов.

Ме – хороший проводник электрического тока из-за наличия свободных е. При увеличении t сопротивление ме увеличивается! Их удельная электропроводимость σ = 10^6…10^8 1/ом*м. (при t = 20С). Обратная величина – удельное электрическое сопротивление возникает из-за рассеивания е, точечных дефектов, колебаний кристаллической решетки и т.д. Характерное св-во ме – линейная зависимость плотности тока i и насыщенности электрического поля Е: . Однако, при приближении температуры к абсолютному нулю, ме переходит в сверхпроводящее состояние, и эта зависимость становится уже нелинейной. В ме верхний энергетический уровень заполнен е, лежащими внутри разрешенной зоны, поэтому е могут спокойно переходить в зону проводимости.

Также наряду с высокой электропроводностью, ме присуща и хорошая электронная теплопроводность. Под воздействием электрического, механического и температурного градиентов наблюдаются различные термоэлектрические эффекты:

- эффект Томпсона (если в проводнике с током сущ перепад температуры, то дополнительно к теплоте, выделенной по Джоулю-Ленцу, будет выделяться (или поглощаться) дополнительная теплота Томпсона)

- эффект выделения (или поглощения) тепла при прохождении электрического тока через контакт 2х различных проводников

- эффект (Зеебек) возникновения ЭДС в электрической цепи из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми при разных t.

2. Сегнетоэлектрики, применение в электронике.

Сегнетоэлектриками называются вещества, обладающие спонтанной электрической поляризацией, которая может быть обращена приложением электрического поля E подходящей величены и определенного направления. Этот процесс, называемый переполяризацией, сопровождается диэлектрическим гистерезисом. Сегнетоэлектрики отличаются большой диэлектрической проницаемостью, высоким пьезомодулем, наличием петли диэлектрического гистерезиса, интересными электрооптическими свойствами, и поэтому широко применяется во многих областях современной техники: радиотехнике, электроакустике, квантовой электронике и измерительной технике. Сегнетоэлектрики являются твердыми телами, причем все они неметаллы. Свойства сегнетоэлектриков проще всего изучать, если вещество находится в монокристаллическом состоянии. Диэлектрический гистерезис обусловлен необратимым смещением доменных границ под действием поля и свидетельствует о дополнительном механизме диэлектрических потерь, связанных с затратами энергии на ориентацию доменов. Площадь гистерезисной петли пропорциональна энергии, рассеиваемой в диэлектрике за один период. Вследствие потерь на гистерезис сегнетоэлектрики характеризуются весьма большим тангенсом угла диэлектрических потерь, который в типичных случаях принимает значение порядка 0,1. Совокупность вершин гистерезисных петель, полученных при различных значениях амплитуды переменного поля, образует основную кривую поляризации сегнетоэлектрика (см. рис.)

Микроскопический механизм спонтанной поляризации(на примере титаната бария)

При температуре выше 120°С (точка Кюри), титанат бария обладает кристаллической структурой типа перовскит. В состав элементарной ячейки, имеющей форму куба, входит одна формульная единица типа АВОз. Основу структуры составляют кислородные октаэдры, в центре которых расположены ионы титана. В свою очередь ионы кислорода центрируют грани кубов, составленных из ионов бария.

Размеры элементарной ячейки больше удвоенной суммы ионных радиусов титана и кислорода. Поэтому ион титана имеет некоторую свободу перемещения в пределах кислородного октаэдра. При высокой температуре вследствие интенсивного теплового движения ион титана непрерывно перебрасывается от одного кислородного иона к другому, так что усредненное во времени его положение совпадает с центром элементарной ячейки. Благодаря центральной симметрии такая ячейка не обладает электрическим моментом. При температуре ниже ТК = 120°С, как показывает опыт, энергия теплового движения недостаточна для переброса иона титана из одною равновесного положения в другое, и он локализуется вблизи одного из окружающих его кислородных ионов. В результате нарушается кубическая симметрия в расположении заряженных частиц, и элементарная ячейка приобретает электрический момент. Одновременно с этим искажается форма ячейки — она вытягивается по направлению оси, проходящей через центры ионов кислорода и титана, сблизившихся между собой, принимая тетрагональную симметрию. Взаимодействие между заряженными частицами соседних ячеек приводит к тому, что смещение ионов титана происходит в них согласованно, в одном направлении, а это, в свою очередь, приводит к образованию доменов.