Перенесення заряду у полярних кристалах

Віктор Анатолійович Казміренко; Юрій Михайлович Поплавко; Юрій Іванович Якименко

doi:10.20535/S0021347022120032

Автор(и)

Віктор Анатолійович Казміренко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Україна http://orcid.org/0000-0002-0494-5365
Юрій Михайлович Поплавко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна http://orcid.org/0000-0003-2012-4556
Юрій Іванович Якименко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Україна http://orcid.org/0000-0002-8129-8616

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347022120032

Ключові слова:

полярний кристал, провідність, електрична поляризація, критистор, позистор, варистор, керамічний перемикаючий елемент, колосальний магнітоопір

Анотація

У деяких нецентросиметричних кристалах їх внутрішня полярність може істотно впливати на перенесення електричного заряду. Змішані іонно-ковалентні зв’язки, властиві полярним кристалам, іноді дуже тонко збалансовані, тому зовнішні впливи (температура або електричне поле) призводять до великої зміни питомого електричного опору. При цьому навіть невелике порушення в структурі матеріалів зумовлює значний вплив на електричний опір: сильну температурну залежність питомого опору критисторів і позисторів, а також на залежність від поля питомого опору в варисторах і керованих комутаційних елементах. Велика чутливість питомого опору до особливостей навколишнього середовища, обумовлена дисбалансом внутрішньої полярності активного матеріалу, використовується в датчиках. Аналіз впливу на перенесення електричних зарядів у полярних структурах може бути важливим для вдосконалення відповідних матеріалів.

Посилання

C. Kittel, Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons, Inc., 2005.
M. E. Lines, A. M. Glass, Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials. Oxford University Press, 2001, doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198507789.001.0001.
J. C. Burfoot, G. W. Taylor, Polar Dielectrics and Their Applications. University of California Press, 1979, doi: https://doi.org/10.1525/9780520315334.
Ю. М. Поплавко, Д. Д. Татарчук, Ю. В. Діденко, Д. Чипегін, “Розмиті релаксаційні спектри у діелектричних матеріалах,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 5, pp. 267–280, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022050016.
R. E. Newnham, Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure. Oxford: Oxford University Press, 2004, uri: https://global.oup.com/academic/product/properties-of-materials-9780198520764.
L. Levinson, H. R. Philipp, “Zinc oxide varistors - A review,” Am. Ceram. Soc. Bull., vol. 65, no. 4, pp. 639–646, 1986.
M. Inada, “Crystal phases of nonohmic zinc oxide ceramics,” Japanese J. Appl. Phys., vol. 17, no. 1, pp. 1–10, 1978, doi: https://doi.org/10.1143/JJAP.17.1.
Y.-B. Hahn, “Zinc oxide nanostructures and their applications,” Korean J. Chem. Eng., vol. 28, no. 9, pp. 1797–1813, 2011, doi: https://doi.org/10.1007/s11814-011-0213-3.
M. L. Kahn, M. Monge, V. Collière, F. Senocq, A. Maisonnat, B. Chaudret, “Size- and shape-control of crystalline zinc oxide nanoparticles: a new organometallic synthetic method,” Adv. Funct. Mater., vol. 15, no. 3, pp. 458–468, 2005, doi: https://doi.org/10.1002/adfm.200400113.
J. Fontcuberta, B. Martínez, A. Seffar, S. Piñol, J. L. García-Muñoz, X. Obradors, “Colossal magnetoresistance of ferromagnetic manganites: structural tuning and mechanisms,” Phys. Rev. Lett., vol. 76, no. 7, pp. 1122–1125, 1996, doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.76.1122.
A. P. Ramirez, “Colossal magnetoresistance,” J. Phys. Condens. Matter, vol. 9, no. 39, pp. 8171–8199, 1997, doi: https://doi.org/10.1088/0953-8984/9/39/005.
M. Uehara, S. Mori, C. H. Chen, S.-W. Cheong, “Percolative phase separation underlies colossal magnetoresistance in mixed-valent manganites,” Nature, vol. 399, no. 6736, pp. 560–563, 1999, doi: https://doi.org/10.1038/21142.
Ю. М. Поплавко, Ю. И. Якименко, “Большие параметры и гигантские эффекты в электронных материалах,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 63, no. 6, pp. 343–356, 2020, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347020060023.