электрические кристаллы

ELECTRIC CRYSTALS ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ S. A. GRIDNEV ë. Ä. ÉêàÑçÖÇ © ÉˉÌ‚ ë.Ä., 1996 This article discusses whether or not an electric analog for permanent magnets exists. It also discusses the question whether there are any dielectric materials with spontaneous polarization which could create an electric field in its surroundings. The unusual electric properties of such materials as piezoelectrics, pyroelectrics and ferroelectrics, and methods of their manufacturing and their different uses are discussed. ëÛ˘ÂÒÚ‚Û˛Ú ÎË ˝ÎÂÍÚ˘ÂÒÍË ‡Ì‡ÎÓ„Ë ÔÓÒÚÓflÌÌ˚ı χ„ÌËÚÓ‚ – ÒÔÓÌÚ‡ÌÌÓ ÔÓÎflËÁÓ‚‡ÌÌ˚ ‰Ë˝ÎÂÍÚËÍË, ÍÓÚÓ˚ ÒÓÁ‰‡˛Ú ‚ ÓÍÛʇ˛˘ÂÏ ÔÓÒÚ‡ÌÒÚ‚Â ˝ÎÂÍÚ˘ÂÒÍÓ ÔÓÎÂ? éÚ‚ÂÚ Ì‡ ˝ÚÓÚ Ë ‰Û„Ë ‚ÓÔÓÒ˚ ÏÓÊÌÓ Ì‡ÈÚË ‚ ‰‡ÌÌÓÈ ÒÚ‡Ú¸Â, „‰Â ˜¸ ˉÂÚ Ó Ï‡ÚÂˇ·ı Ò ËÒÍβ˜ËÚÂθÌÓ ËÌÚÂÂÒÌ˚ÏË ˝ÎÂÍÚ˘ÂÒÍËÏË Ò‚ÓÈÒÚ‚‡ÏË: Ô¸ÂÁÓ˝ÎÂÍÚË͇ı, ÔËÓ˝ÎÂÍÚË͇ı Ë Ò„ÌÂÚÓ˝ÎÂÍÚË͇ı Ë ÓÒÓ·ÂÌÌÓÒÚflı Ëı ÔËÏÂÌÂÌËfl. ÇÓÓÌÂÊÒÍËÈ „ÓÒÛ‰‡ÒÚ‚ÂÌÌ˚È ÚÂıÌ˘ÂÒÍËÈ ÛÌË‚ÂÒËÚÂÚ ÇÇÖÑÖçàÖ Нас окружает огромный мир разнообразных материалов, без которых невозможно представить себе ни жизнь отдельного человека, ни успешное развитие всего общества. Широкое использование на практике новых материалов всегда приводило к более быстрому прогрессу в создании орудий труда, разработке предметов быта, новой техники и обычно характеризовало уровень цивилизации общества. Недаром целые этапы в жизни общества связаны с названиями материалов: каменный век, бронзовый век, железный век и т.д. Да и в более позднее время именно материалы (полупроводники, сверхпроводники, магнитные и диэлектрические материалы) стали ключевым звеном, определяющим успехи в космической технике, электронике, атомной технике и др. Потребности современной техники (компьютерные информационные сети, спутниковая радиосвязь и телевидение, оптоволоконные линии передачи информации и пр.) стимулируют поиск, открытия и исследования новых материалов с улучшенными или новыми свойствами или их сочетаниями. Всем этим занимается наука, которая называется физическим материаловедением и которая является частью физики твердого тела. Не удивительно поэтому, что примерно половина всех физиков планеты работает в различных областях физики твердого тела, а половина всех научных публикаций в области физики посвящена проблемам физики твердого тела. Это значит, что физика твердого тела и физическое материаловедение составляют половину всей современной физики! Вот почему более или менее основательное знакомство с достижениями физики твердого тела стало теперь необходимым не только научным работникам, но и любому современному человеку. èéãüêàáÄñàü ÑàùãÖäíêàäéÇ Любой диэлектрик, помещенный в электрическое поле, поляризуется: в нем под действием поля происходят процессы смещения или перемещения электрических зарядов. Поскольку заряды разных знаков смещаются в поле в противоположных направлениях, то происходит пространственное разделение зарядов, которое приводит к возникновению электрических диполей. Простейший диполь представляет собой два равных по величине, но противоположных по знаку точечных заряда q, расположенных на расстоянии r друг от друга. ÉêàÑçÖÇ ë.Ä. ùãÖäíêàóÖëäàÖ äêàëíÄããõ 99 Электрический момент диполя d называется дипольным моментом: d = qr. (1) Дипольный момент d есть вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному и численно равный произведению qr. В диэлектрике находятся разные электрические заряд