Індекс рубрикатора НБУВ: В379.371

Рубрики:

Електричні властивості діелектриків

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

For the first time, a symmetry approach to studying the induced pyroactivity in acentric crystals under thermodynamically nonequilibrium conditions is advanced. Symmetry analysis of the properties of polar states is performed, and all possible types of pyroactive crystallographic cuts are determined in each of twenty piezoelectric classes in radially inhomogeneous temperature fields. It is shown that the tertiary pyroelectric effect can manifest itself in both polar and nonpolar crystallographic cuts. In the general case, the induced polarization vector is not coincident with the sole polar direction which is contained in the group describing a crystal symmetry in the external field. The results of the symmetry analysis agree with the experimental data which have been first explained on its basis. The elaborated symmetry approach turns out to be an efficient method for revealing the peculiar properties of a spatial polarization distribution. This information is required for developing the physical foundations of a new class of sensor devices operating on the basis of the induced pyroactivity in acentric crystals.

Search for new pyroactive effective materials with controlled polarization properties is carried out with the goal of developing new generation of pyroelectric sensors with extended functional capabilities. Elaborated multifunctional pyroelectric device - watt-joulemeter combines the functions of the meter of radiation power and the meter of radiation energy. Proposed technology based on a consideration of the electric potential spatial distribution in piezoelectric crystals under inhomogeneous heating conditions provides the needed requirements for a formation of two measuring channels on one and the same sensitive element. Electronic treatment of output signals provides a simultaneous measurement of the power and energy of radiation pulses.

Теоретичні та експериментальні дослідження просторового розподілу електричного потенціалу в тонких кристалічних пластинках селеніду цинку і кварцу є частиною загального підходу щодо при вивчення індукованих неоднорідним нагрівом полярних станів у широкому класі матеріалів, в тому числі в тих, що не належать до полярних кристалографічних класів. Розроблено оригінальні принципи побудови нового класу піроелектричних сенсорів прохідної потужності випромінювання з максимально досяжною верхньою границею динамічного діапазону для моніторингу інтенсивного випромінювання в широкій ІЧ області.

Запропоновано використовувати зовнішню векторну дію у вигляді просторово неоднорідного нагріву кристала як оригінальний та перспективний метод створення у традиційних кристалах нових фізичних властивостей, яких вони не мають у термодинамічно рівноважному стані. Цей метод розглянуто як альтернативу до загально прийнятого підходу - синтезу нових функціональних матеріалів. Зміна природи зовнішньої дії або її напрямку дає можливість керувати та варіювати поляризаційними властивостями кристалів у досить широких межах. Досліджено третинний піроелектричний ефект, який можна вважати найбільш перспективним для неперервного контролю інтенсивного ІЧ- випромінювання.

Пропонуються принципово нові методи подавлення паразитних сигналів, які викликані акустичною або вібраційною дією на чутливий елемент піроелектричного приймача випромінювання (ППВ). З цією метою в широкому частотному інтервалі проведено дослідження основних механізмів виникнення поляризації в кристалі. Для подавлення конфігураційної частини поляризації використовуються властивості кристалічної гратки на заборону поздовжнього п'єзоелектричного ефекту вздовж деяких кристалографічних напрямків. Для усунення піроакустичної компоненти поляризації пропонується використання діелектричних шарів або вакуумування. Запропоновані методи значно розширюють сферу використання ППВ.

Запропоновано концепцію одержання індукованих піроактивних структур, що полягає у створенні нових фізичних властивостей у класичних п'єзоелектричних кристалах за допомогою формування у них термодинамічно нерівноважних умов. Зовнішній векторний вплив у вигляді просторово неоднорідного нагрівання кристала випромінюванням використовується для створення нових кристалічних середовищ із функціонально важливими властивостями. Сформульовано фізичні принципи створення нового класу піроелектричних сенсорних пристроїв на базі індукованих піроактивних середовищ. Описано сенсори з високою верхньою межею динамічного діапазону та пристрої з розширеними функціональними можливостями.