Сегнетоэлектрикалық кристалдардағы Ландау-Гинзбург теориясы курстық жұмыс
МАЗМҰНЫ - www.topreferat.com.kz
.
КІРІСПЕ ........................................................................ 3
І тарау.
Сегнетоэлектриктердегі фазалық ауысулар (Гинзбург
теориясы). ....................................................................... 5
IV тарау.
Кванттық теорияның көзқарасы арқылы
сегнетоэлектриктердегі фазалық ауысуларды зерттеу... 12
Қорытынды. ................................................................................... 16
Пайдаланылған әдебиеттер. ............................................................ 18
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Жұмыс көлемі: - бет
Пәні: Физика
-----------------------------------------------------------------------------------
КУРСТЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛҒАН МӘТІНІ
Мазмұны.
КІРІСПЕ ........................................................................ 3
І тарау.
Сегнетоэлектриктердегі фазалық ауысулар (Гинзбург
теориясы). ....................................................................... 5
IV тарау.
Кванттық теорияның көзқарасы арқылы
сегнетоэлектриктердегі фазалық ауысуларды зерттеу... 12
Қорытынды. ................................................................................... 16
Пайдаланылған әдебиеттер. ............................................................ 18
КІРІСПЕ
Термодинамикада фаза деп өздерінің қасиеттері жөнінен жүйенің біртекті
Белгілі бір жағдайларда бір заттың түрліше фазалары бір-бірімен
Р = f (Т)
Атап айтқанда, мысалы, сұйық пен оның қаныққан буының
Екі фазалық жүйе үшін (Р,V) диограмасында Карно циклін
Изотермиялық процесс А-В заттың қайсыбір m- массасының фазалық
Бір заттың үш фазасы (қатты, сұйық және газ
Бір фазадан екінші фазаға ауысу, әдетте жасырын жылу,
Меншікті көлемнің секірмелі өзгерісіндігі және жасырын жылудың бөлінуіндегі
Фазалық түрлену қайтымды процесс термодинамиканың екінші заңы былай
S2-S1= , мұндағы
Бірінші текті фазалық ауысуда
Меншікті көлемнің өзгеруінсіз және жасырын жылудың бөлінуінсіз немесе
Бірінші текті фазалық ауысуда термодинамикалық потенциалдың өзгерісі нөльге
І-тарау. Сегнетоэлектриктердегі фазалық ауыслар.
Заттардың сыртқы өрісі болмағанда өздігінен поляризациялана алатын тобы
Кәдімгі диэлектрліктерде ( бірінші, ол айырықша жағдайда бірнеше
Диэлектрлік өрістің өріс кернеулігіне байланыстылығы сызықтық болып табылады.
Өріс өзгерістерінде Р поляризация векторының мәндері Е өріс
Сегнетоэлектиктердің поляризасиялану тәртібі ферромагнетиктердің магниттелу тәртібіне ұқсас. Осы
Совет физигі Б.М.Вул мен оның қызметтестері ашқан сегнетоэлектрик-
Заттың сегнетоэлектрикалық қасиеттері температураның белгілі бір аймағында ғана
Сегнетоэлектрикалық екінші текті фазалық ауысуды қарастырайық. Кернеулігі Е
Ф=Ф0+ (3.1)
Мұндағы - қысым және температура мен
F=Ф+Е(= (3.2)
Электр өрісі жоқ кезде бос энергия термодинамикалық потенциялға
(3.3)
жалпы жағдайда электр өрісті еске алғанда
(3.4)
Әлсіз электр өрісте сегнетоэлектрикалық фазада мына
(3.5)
Ал энтропия 2.16 теңдік бойынша мына түрге өзгереді:
S=S0- (3.6)
S0-параэлектрикалық фазаның энтропиясы.
Меншікті жылу сыйымдылықтың секірмелі өзгерісі мен және Кюри
(3.7)
Фазалық ауысуларға арналған термодинамикалық теорияны қолданып, диэлектрлік өтімділіктің
(3.8)
сегнетоэлектрикалық Кюри нүктесінен жоғары (T>T0) жағдайда параэлектрикалық
индуктивті поляризация мына қатынасқа тең.
(3.9)
Осы теңдеуді қолданып мына теңдеуді аламыз.
E=2
Осыдан немесе
(3.11)
Фазалық ауысу нүктесіне жақын сегнетоэлектриктер үшін
(3.12)
(3.12)-ні Кюри-Вейсс заңы деп атайды.
Сегнетоэлектрикалық Кюри нүктеден төмен жағдайда (T
онда E (T)= -
3.12 мен 3.13 -ті біріктіріп
онда.
Осы қатынасты Гинзбургтің «екі»-сі деп атап кеткен. Көп
(3.15)
Диэлектрлік өтімділіктің кері шамасы (Т-Т0)- температураның айырымына пропорционал.
Ф ФS 1/ E
Ф
Т0
Сегнетоэлектрикалық Кюри нүктесін жоғары >0 жағдайда
Кюри нүктесінен төмен Егер екінші текті фазалық ауысуға жатса, онда кризистік
(3.16)
Қазіргі заманда кейбір сегнетоэлектриктерде бірінші текті фазалық аысулар
Сегнетоэлектрикалық бірінші текті фазалық ауысуларда спонтандық поляризация секірмелі
(3.17)
Бірақ Т =( температурада былай болады.
(3.18)
Бұл жағдайда Кюри нүктеден жоғары болғанда диэлектрлік өтімділікке
(3.19)
Ал шекті (T жағдайда.
E1(T )
Егер Т температураны төменгі шама жақтан
E2(T ) (3.21)
Т = болған
(3.22)
Бірінші текті фазалық ауысуда кризистік Кюри нүктесіне жақындаған
Сигнетоэлектрикалық бірінші текті фазалық ауысуда әртүрлі физикалық шамалардың
Ф
Ф
Т=θ
ІІ-тарау.
Кванттық теорияның көзқарасы арқылы сегнетоэлектрикалық
фазалық ауысуларды зерттеу.
Сегнетоэлектлік кристалдарда дипольдік момент сыртқы электр өрісінің қатысуымен
Сегнетоэлектрикалық кристалдарды 2 топқа бөлуге ьолады: реттелген және
(4.1)
Мұндағы gn –коэффицентті температураға туелді. Поляризация шамасы Р
F(T,E) электр өрісінде тепе –теңдік поляризацияда мына шарт
(4.2)
сегнетоэлектрикалық күйді алу үшін g2 коэффисентті P2
g2= (4.3)
мұндағы -тұрақты, ал T0 өту температурасына
(4.4)
(4.5)
Егер T>>T0 болса, (4.4)теңдеудің түбірі жалғыз,
Егер T
екінші текті фазалық ауысуда поляризасияөту температурасында нольге үздіксіз
(4.7)
бұл жерде PS=0 немесе
(4.8)
пароэлектрикалық және сегнетоэлектрикалық фазалардың еркін энергиялары өту температурасы
(4.9)
(CГC) E(T>Tc)=1+4
(4.10)- теңдеудің нәтижесінде екінші текті фазалық ауысуда T0=Tc
Т0 (4.3) қатыспен, ал Тc –
(4.11)
Мұндағы -толқнды векторға жақын оптикалық
Ba Ti O3 сегнетоэлектрик 240С-та өте төмен жиілікті
Егер ауысу сегнетоэлектрикалық күде бірінші текті фазалық ауысу
Қорытынды
Қарастырған тақырыпта сегнетоэлектрикалық кристалдарда, фазалық ауысулар заттың ішкі
Пайдаланылған әдебиеттер.
С.Э.Фриш, А.В.Тиморева. Жалпы физика курсы. Алматы., мектеп, 1970жыл.
И.В.Савельев. Жалпы физика курсы. Алматы., мектеп, 1977ж.
Ч.Киттель. Квантовая теория твердого тела. Москва., наука, 1967ж.
Ч.Киттель. Ведение в физикеу твердого тела. Москва .,
Ч.Киттель. Статическая термодинамика. Москва, наука 1977ж.
Б.Н.Ролов. и В.Э.Юркевич. Лекции по термодинамике и статистике.
В.Ф. Леонова. Термодинамика. Москва, Высшая школа, 1968г.
Ж.Абдуллаев. Жалпы физика курсы. Алматы, ана тілі, 1991ж.
Б.Арызханов. Жалпы физика курсы. Алматы, мектеп , 1988ж.
А.С.Давыдов. Квантовая механика. Москва, наука, 1973г.
Ландау Л.Д., Ливишц Е.М. Теоритическая физика, Т.З. Квантовая
А.А.Соколов, И.М.Тернов, В.Ч.Жуковский. Квантовая механика. Москва, Наука, 1979г...
18
