ప్రత్యేక లక్షణాలతో డైలెక్ట్రిక్స్ - ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రిక్స్

పదం యొక్క సాధారణ అర్థంలో డైలెక్ట్రిక్స్ అనేది బాహ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ చర్యలో విద్యుత్ క్షణాన్ని పొందే పదార్థాలు. విద్యుద్వాహకాలలో, అయితే, పూర్తిగా అసాధారణ లక్షణాలను ప్రదర్శించేవి ఉన్నాయి. ప్రత్యేక లక్షణాలతో కూడిన ఈ డైఎలెక్ట్రిక్‌లలో ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ మరియు డైలెక్ట్రిక్స్ ఉన్నాయి. ఇవి మరింత చర్చించబడతాయి.

ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్

పదార్థం యొక్క ఆకస్మిక లేదా ఆకస్మిక ధ్రువణత మొదట 1920లో రోచెల్ ఉప్పు స్ఫటికాలలో మరియు తరువాత ఇతర స్ఫటికాలలో కనుగొనబడింది. అయినప్పటికీ, రోచెల్ ఉప్పు గౌరవార్థం, ఈ ఆస్తిని ప్రదర్శించే మొదటి బహిరంగ విద్యుద్వాహకము, అటువంటి పదార్ధాల మొత్తం సమూహాన్ని ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ లేదా ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ అని పిలవడం ప్రారంభించారు. 1930-1934లో, ఇగోర్ వాసిలీవిచ్ కుర్చాటోవ్ నాయకత్వంలో లెనిన్గ్రాడ్ ఫిజిక్స్ డిపార్ట్‌మెంట్‌లో డైలెక్ట్రిక్స్ యొక్క ఆకస్మిక ధ్రువణత యొక్క వివరణాత్మక అధ్యయనం నిర్వహించబడింది.

అన్ని ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్‌లు మొదట్లో ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాల యొక్క ఉచ్ఛారణ అనిసోట్రోపిని ప్రదర్శిస్తాయని తేలింది మరియు ధ్రువణాన్ని క్రిస్టల్ గొడ్డలిలో ఒకదాని వెంట మాత్రమే గమనించవచ్చు.ఐసోట్రోపిక్ డైఎలెక్ట్రిక్‌లు వాటి అన్ని అణువులకు ఒకే ధ్రువణాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే అనిసోట్రోపిక్ పదార్ధాల కోసం, ధ్రువణ వెక్టర్‌లు వేర్వేరు దిశల్లో భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, వందలాది ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్‌లు కనుగొనబడ్డాయి.

ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ క్రింది ప్రత్యేక లక్షణాల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో వాటి విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం e 1000 నుండి 10000 పరిధిలో ఉంటుంది మరియు అనువర్తిత ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ యొక్క బలాన్ని బట్టి మారుతుంది మరియు నాన్-లీనియర్‌గా కూడా మారుతుంది. ఇది అని పిలవబడే ఒక అభివ్యక్తి డైలెక్ట్రిక్ హిస్టెరిసిస్, మీరు ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్-హిస్టెరిసిస్ కర్వ్ యొక్క ధ్రువణ వక్రరేఖను కూడా ప్లాట్ చేయవచ్చు.

ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ యొక్క హిస్టెరిసిస్ కర్వ్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఫెర్రో అయస్కాంతం కోసం హిస్టెరిసిస్ లూప్ వలె ఉంటుంది. ఇక్కడ ఒక సంతృప్త స్థానం ఉంది, కానీ బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం లేకపోయినా, అది సున్నాకి సమానమైనప్పుడు, క్రిస్టల్‌లో కొంత అవశేష ధ్రువణాన్ని గమనించవచ్చు, దానిని తొలగించడానికి వ్యతిరేక నిర్దేశిత బలవంతపు శక్తి ఉండాలి. నమూనాకు వర్తించబడుతుంది.

ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ ఒక అంతర్గత క్యూరీ పాయింట్ ద్వారా కూడా వర్గీకరించబడుతుంది, అనగా ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ రెండవ-ఆర్డర్ దశ పరివర్తన సంభవించినప్పుడు దాని అవశేష ధ్రువణాన్ని కోల్పోయే ఉష్ణోగ్రత. రోషెల్ ఉప్పు కోసం, క్యూరీ పాయింట్ ఉష్ణోగ్రత +18 నుండి +24ºC పరిధిలో ఉంటుంది.

డైఎలెక్ట్రిక్‌లో ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాల ఉనికికి కారణం పదార్ధం యొక్క కణాల మధ్య బలమైన పరస్పర చర్య ఫలితంగా ఏర్పడే ఆకస్మిక ధ్రువణత. పదార్ధం కనీస సంభావ్య శక్తి కోసం ప్రయత్నిస్తుంది, అయితే నిర్మాణ లోపాలు అని పిలవబడే ఉనికి కారణంగా, క్రిస్టల్ ఏమైనప్పటికీ ప్రాంతాలుగా విభజించబడింది.

ఫలితంగా, బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం లేనప్పుడు, స్ఫటికం యొక్క మొత్తం విద్యుత్ మొమెంటం సున్నాగా ఉంటుంది మరియు బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేసినప్పుడు, ఈ ప్రాంతాలు దాని వెంట తమను తాము ఓరియంట్ చేస్తాయి. వేరియబుల్ కెపాసిటెన్స్‌తో కూడిన కెపాసిటర్లు - వరికోండ్స్ వంటి రేడియో ఇంజనీరింగ్ పరికరాలలో ఫెర్రోఎలెక్ట్రిక్స్ ఉపయోగించబడతాయి.

ఎలెక్ట్రెట్స్

విద్యుద్వాహకాలను విద్యుద్వాహకాలను అంటారు, ఇది ధ్రువణానికి కారణమైన బాహ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ ఆఫ్ చేయబడిన తర్వాత కూడా చాలా కాలం పాటు ధ్రువణ స్థితిని నిర్వహించగలదు. ప్రారంభంలో, విద్యుద్వాహక అణువులు స్థిరమైన ద్విధ్రువ క్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

కానీ అటువంటి విద్యుద్వాహకమును కరిగించి, అది కరిగేటప్పుడు బలమైన శాశ్వత ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ క్షేత్రాన్ని ప్రయోగిస్తే, కరిగిన పదార్ధం యొక్క అణువులలో గణనీయమైన భాగం అనువర్తిత క్షేత్రానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.ఇప్పుడు కరిగిన పదార్ధం పూర్తిగా పటిష్టం అయ్యే వరకు చల్లబరచాలి. , కానీ ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ పదార్ధం గట్టిపడే వరకు పనిచేయడానికి అనుమతించబడుతుంది. కరిగిన పదార్ధం పూర్తిగా చల్లబడినప్పుడు, క్షేత్రాన్ని ఆపివేయవచ్చు.

ఈ ప్రక్రియ తర్వాత ఘనీభవించిన పదార్ధంలోని అణువుల భ్రమణం కష్టంగా ఉంటుంది, అంటే అణువులు వాటి ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి. ఈ విధంగా ఎలక్ట్రీషియన్లను తయారు చేస్తారు, కొన్ని రోజుల నుండి చాలా సంవత్సరాల వరకు ధ్రువణ స్థితిని నిర్వహించగల సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది. మొట్టమొదటిసారిగా జపనీస్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త యోగుచి కార్నౌబా మైనపు మరియు రోసిన్ నుండి ఇదే విధంగా ఎలెక్ట్రెట్ (థర్మోఎలెక్ట్రెట్) తయారు చేయబడింది, ఇది 1922లో జరిగింది.

విద్యుద్వాహకము యొక్క అవశేష ధ్రువణాన్ని ఎలక్ట్రోడ్‌లకు చార్జ్ చేయబడిన కణాలను తరలించడం ద్వారా స్ఫటికాలలో పాక్షిక-ద్విధ్రువాలను ఓరియంట్ చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు లేదా ఉదాహరణకు, ధ్రువణ సమయంలో విద్యుద్వాహకానికి ఎలక్ట్రోడ్‌ల నుండి లేదా ఇంటర్‌ఎలక్ట్రోడ్ ఖాళీల నుండి చార్జ్ చేయబడిన కణాలను ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు. ఛార్జ్ క్యారియర్‌లను కృత్రిమంగా నమూనాలోకి ప్రవేశపెట్టవచ్చు, ఉదాహరణకు ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ రేడియేషన్ ద్వారా. కాలక్రమేణా, సడలింపు ప్రక్రియలు మరియు ఎలెక్ట్రెట్ యొక్క అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క ప్రభావంతో ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కదలిక కారణంగా ఎలెక్ట్రెట్ యొక్క ధ్రువణ స్థాయి తగ్గుతుంది.

సూత్రప్రాయంగా, ఏదైనా విద్యుద్వాహకము ఎలెక్ట్రెట్ స్థితికి మార్చబడుతుంది. రెసిన్లు మరియు మైనపుల నుండి, పాలీక్రిస్టలైన్ లేదా మోనోక్రిస్టలైన్ నిర్మాణంతో పాలిమర్లు మరియు అకర్బన విద్యుద్వాహకముల నుండి, గాజులు, జల్లెడలు మొదలైన వాటి నుండి అత్యంత స్థిరమైన ఎలెక్ట్రెట్‌లు పొందబడతాయి.

విద్యుద్వాహకమును స్థిరమైన ఎలెక్ట్రెట్‌గా చేయడానికి, దానిని బలమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్‌లో ద్రవీభవన స్థానం వరకు వేడి చేయాలి మరియు ఆ తర్వాత ఫీల్డ్‌ను ఆపివేయకుండా చల్లబరచాలి (అటువంటి ఎలెక్ట్రెట్‌లను థర్మోఎలెక్ట్రెట్‌లు అంటారు).

మీరు బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రంలో నమూనాను ప్రకాశవంతం చేయవచ్చు, తద్వారా ఫోటోఎలెక్ట్రిక్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. లేదా రేడియోధార్మిక ప్రభావాలతో వికిరణం చేయండి - రేడియోఎలెక్ట్రిక్స్. దీన్ని చాలా బలమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్‌లో ఉంచండి - మీకు ఎలక్ట్రోలెక్ట్రెట్ వస్తుంది. లేదా అయస్కాంత క్షేత్రంలో - ఒక మాగ్నెటోఎలెక్ట్రెట్. విద్యుత్ క్షేత్రంలో సేంద్రీయ ద్రావణం యొక్క ఘనీభవనం క్రయోఎలెక్ట్రెట్.

పాలిమర్ యొక్క యాంత్రిక రూపాంతరం ద్వారా మిథనాల్ ఎలెక్ట్రెట్‌లు పొందబడతాయి. రాపిడి ద్వారా - ట్రైబోఎలెక్ట్రిక్స్. కరోనా ఎలెక్ట్రెట్‌లు కరోనా ఉత్సర్గ చర్య రంగంలో ఉన్నాయి. ఎలెక్ట్రెట్‌పై స్థిరమైన ఉపరితల ఛార్జ్ 0.00000001 C/cm2 క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

వైబ్రేషన్ సెన్సార్లు, మైక్రోఫోన్లు, సిగ్నల్ జనరేటర్లు, ఎలక్ట్రోమీటర్లు, వోల్టమీటర్లు మొదలైన వాటిలో స్థిరమైన ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫీల్డ్ యొక్క మూలాలుగా వివిధ మూలాల ఎలెక్ట్రెట్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. అవి డోసిమీటర్లు, మెమరీ పరికరాలలో సున్నితమైన అంశాలుగా సంపూర్ణంగా పనిచేస్తాయి. గ్యాస్ ఫిల్టర్లు, బేరోమీటర్లు మరియు ఆర్ద్రతామాపకాలలో ఫోకస్ చేసే పరికరాలు. ముఖ్యంగా, ఎలక్ట్రోఫోటోగ్రఫీలో ఫోటోఎలెక్ట్రెట్లను ఉపయోగిస్తారు.