TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA TINH THỂ VÀ ỨNG DỤNG
Trang 1LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ-VẬT LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN VẬT LÝ CHẤT RẮN
TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA TINH THỂ
VÀ ỨNG DỤNG
GVHD: ThS VŨ THỊ PHÁT MINH
Trang 4I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
2.Đặc điểm:
Khi ta đổi dấu của lực tác dụng thì
điện tích trên 2 mặt giới hạn cũng đổi dấu.
Trang 5I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Áp điện nghịch:
Nếu đặt vào 2 mặt của tinh thể một
hiệu điện thế thì tinh thể sẽ bị nén hoặc giãn.
Clip converse piezoelectric
Những tinh thể có chứa tâm đối xứng không thể là vật liêu áp điện.
Những tinh thể có chứa cả liên kết ion
và liên kết cộng hóa trị là những vật liệu áp điện mạnh (Như ZnS).
Trang 6I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
The piezoelectricity depends on:
1 Orientation of polarization with in
the crystal.
3 Symmetry of crystals.
2 Với những tinh thể có tính đối xứng không cao Khi tác dụng lực vào tinh thể sự tiêu tán lực theo các phương khác nhau thi khác nhau-> điện áp khác nhau
3.Strength of applied mechanical or
heat stress.
Trang 9I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Đường xá tạo ra điện:
Trang 10I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Chuột không điện (giải tư)
Chuột máy tính của Adele Peters không
dùng điện và không dây Các thành phần áp điện trong vỏ chuột làm từ nút bần tái chế tạo ra điện từ chính chuyển động của nó,
phím cuộn và các cú nhắp chuột Điện được dùng để “nuôi” kết nối không dây tới máy tính
Trang 11I TÍNH ÁP ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Laptop được sạc pin khi đánh máy
Chế tạo biến tử thăm dò khyết tật:
Trang 12II TÍNH HỎA ĐIỆN
1 Khái niệm
Là khả năng dẫn điện của một tinh thể không dẫn điện khi chịu tác dụng của nhiệt độ.
Vd: Khi nung nóng tinh thể Tuamalin hình trụ thì 2 đầu của nó sẽ tích điện trái dấu Các điện cực sẽ đổi dấu cho nhau nếu ta làm lạnh.
Trang 132 Một số vật liệu đặc trưng: Tuamalin,
BST(Ba0.65Sr0.35TiO3),
PMN-PT(0.75Pb(Mg1/3-Nb2/3)O3-0.25PbTiO3)
Trang 14II TÍNH HỎA ĐIỆN
2.Đặc điểm
Hiệu ứng này chỉ phát sinh theo
những phương nhất định Đó là những phương trùng với phương đơn.
Khi phát sinh hiệu ứng này có kèm
theo sự giãn nở thể tích, nên có thể
xem đây là trường hợp đặc biệt của
hiệu ứng áp điện.
Trang 15II TÍNH HỎA ĐIỆN
Ứng dụng:
Dùng vật liệu pyroelectric làm cảm biến nhiệt.
Trang 16Hệ thống bật tắt đèn thông minh.
Trang 17Infared image sensor: Chế tạo cảm biến nhiệt trong camera hồng ngoại.
Clip Infared sensor
Heat sensor
Clip
Sonsor báo cháy.
Trang 18III TÍNH SẮT ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
1 Định nghĩa: Đó là tính phân cực tự phát của vật liệu ngay khi vắng mặt của từ trường ngoài Tương tự như
tính sắt từ ở vật liệu có từ tính vĩnh cửu.
VD: Tinh thể BaTiO3
Expain
Trang 192 Vật liệu đặc trưng:BaTiO3, PZT, PMN,
NaNO2
BiFeO3 , PbZrO3
Trang 20III TÍNH SẮT ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Đặc điểm:
Khi nung nóng tinh thể lên trên
nhiệt độ Curie của nó thì các nguyên
tử sẽ trở về đúng vị trị đối xứng trong
ô cơ sở, tính sắt điện biến mất.
Các chất sắt điện có hằng số điện môi cực kì cao ở tần số điện trường thấp.
Vd: Ở nhiệt độ phòng hằng số điện
môi của BaTiO3 là 5000.
Trang 21d: Khoảng cách giữa hai bạn tụ điện.
ε0 : hằng số điện môi tuyệt đối.
εr : hằng số điện môi.(phụ thuộc vật
liệu)
A: diện tích bề mặt bản tụ điện.
L: khoảng cách giữa 2 bản tụ
Trang 22III TÍNH SẮT ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Thermistor: Được lắp trong các thiết
bị như: motor, đế tản nhiệt CPU…khi nhiệt độ quá cao thiết bị sẽ tự đông ngừng hoạt động.
Thermistor
Trang 23III TÍNH SẮT ĐIỆN VÀ ỨNG DỤNG
Chế tạo FERAM
FeRAM là loại bộ nhớ mới khả năng duy trì dữ liệu khi mất điện giống như các chip nhớ flash dùng trong ĐTDĐ, máy ảnh,… tuy nhiên tốc độ đọc/ghi khá cao đạt 1,6GB/giây, không bị mất
dữ liệu khi mất điện, tiết kiệm năng
lượng.
Trang 24The end