Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
П. иаз. также толстостенные сосуды в установках высокого давления с цилиидрич. каналом, не предназначенные для измерения сжимаемости. В зарубежной лит-ре П., кроме того, наз. приборы для измерения давления, в проточных системах, давления воды в морских глубинах, газов в канале ствола орудия.
Лит. см. при ст. Давление высокое. Jl. Д. Лившиц,
ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЁКТ (фотоупругость, эла-стооптический эффект) — возникновение оптич. анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в т. ч. полимерах) под действием механич. напряжений. П. э. открыт Т. И. Зесбеком (Т. J. Seebeck) в 1813 и Д. Брюстером (D. Brewster) в 1816. П. э.— следствие зависимости диэлектрич. проницаемости от деформации; проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих иод действием механич. нагрузок. При одноосном растяжении илн сжатии прозрачное изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптич. осью, параллельной осп растяжения или сжатия. При более сложных деформациях, напр, при двустороннем растяжении, образец становится оптически двуосным.
П. з. обусловлен деформацией электронных оболочек атомов н молекул п ориентацией оптически анизотропных молекул либо их частей, а в полимерах — раскручиванием п ориентацией полимерных цепей. Для малых одноосных растяжений и сжатий выполняется соотношение Брюстера Arc = KP, где Ап — величина двойного лучепреломления (разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн), P — напряжение, К ~ упругооитич. пбетояи-ная (постоянная Брюстера). Для стёкол К — = 10-« — IO"12 см2/дин (IO"12 — !О”11 м2/Н).
П. э. используется при исследовании напряжений в механич. моделях (см. Поляризационно-оптический метод исследования).
Лит.: Ландсберг Г, С., Оптика, 5 изд.. М., 1976; Ф р о х т М. М., Фотоупругость, пер. с англ., т. 1—2, М.— JI., 1948—50; Бир Г. Л.. П и к у с Г. E., Симметрия и дефордга!
г
¦"яьеаоэмктряческне коэффициенты и полупроводниковые хароктеристики некоторых полупроводников
Кристалл Группа симметрии Zg, ЭВ е,„ Кл/м2 «¦,«, Кл/м2 «и, Кл/м* с*,, Кл/и2 <¦,*, Кл/м1 ** Е/б 0 к[, % к\ %
Te 32 0,38 0,5 0,72 0 0 0 Єї—33; е»=53 35 53
GaAe 4 3 т 1,43 0 — 0,16 0 0 0 12 2 7
GbP ->>. 2,3 0 — 0,1 0 0 0 8,5 — 11
InSb -—»• 0,18 0 0,08 0 0 0 16 3 4
P-ZnS »¦— 3,8 0 0,14 0 в 0 8,3 — Ti, 4 4
Ik-ZnS 6 тт 3,6 0 0 0,07 — 0,14 — 6
ZnO ¦—»— 3,4 0 0 — 0,59 -0,61 1,14 ві—8,3; Es—8 , 8 28 32
CdS —»— 2,4 0 0 — 0,21 — 0,24 0,44 Єі=9,0; е»=9,5 15 19
BH-StG -—»—— 3,0 0 0 0,08 — 0,2 Є|=9,7; Ej=IO 2,8 2
BiitGeOw 23 3,2 D 0,99 0 0 0 38 19 50
* Kl, К,—коэф. эл.-механич. связи для продольных и поперечных упругих волн, распространяющихся н кристалле; л* Egc =8,85-10 12 Ф/м; две величины указывают на анизотропию.
цвовные аффекты в полупроводниках, М., 1972; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, Р. Терстона, дер. с англ., т. 7, М., 1974, гл. 5. 9. М. Эпштейн.
ЙЬЕЗОПОЛУПРОВОДНИКЙ — пьезоэлектрические материалы, обладающие полупроводниковыми свойствами. К П. относятся полупроводники, деформирова-.ifce к-рых сопровождается возникновением электрич. поля (электрич. поляризации), пропорционального реличине деформации (прямой пьезоэлектрич. эффект), ^од действием электрич. поля в П. возникают внутр. шханич. напряжения, пропорциональные электрич. 'полю E (обратный пьезоэлеитрич. эффект) (см. Пъезо-Шктрики).
П. являются представители разл. групп полупроводниковых материалов. К ним- относятся элементарные полупроводники (Te, Se), соединения группы ДїПВУ (GaAs, GaP, InSb н др.), группы AU BVi (GdSt ZdO, ZnS н др.). Пьезоэлектрич. свойствами обладают SlC, соединения группы AIVBVI(GeTe, SnTe и др.), й-рые одноврем. характеризуются и сегнетоэлектрич. МОйствами (см. Сегнетополупроводники). К П. могут міть отнесены также высокоомные пьезоэлектрич. ма-,Твриалы с примесной проводимостью, напр, группа 1‘ерманосиллеиита (BiieGeO90). Кристаллы этой группы Обладают собств. фотопроводимостью, могут быть легированы разл. примесями; нх примесная проводимость ст ~ 10~8 — IO-7 Ом"*1 «см-1.
В табл. для нек-рых П. приведены пьезоэлектрич. коэф. (пьезомодули) еп, е14, е15, е33, ширина запрещённой зоны Jg и диэлектрич. проницаемость е. Важной характеристикой П. является коэф. эл.-механич. связи К. Величина K3 показывает, какая доля энергии упругой деформации (элеитрич. энергии) может превратиться в электрич. энергию (энергию упругой деформации) ва счёт пьезоэлектрич. взаимодействия. Коэф. эл.-механич. связи зависят от направления электрнч. поля, от возбуждаемой упругой моды н сильно меняются ;от кристалла к кристаллу.
Распространение акустич. волн в П. сопровождается возникновением электрич. полей, с к-рыми могут взаимодействовать свободные носители заряда. Это ЧЮеет место как для тепловых фононов, так и для когерентных УЗ-волн, вводимых в кристалл извне. В последнем случае наблюдаются эффекты, обусловленные акустоэлектронным взаимодействием. К наиб, ражным из них относятся акустозлектрический эффект. й усиление УЗ-волн дрейфом свободных носителей за-’ряда. Акустоэлектрич. эффект представляет собой возникновение пост, электрич. тоиа или эдс в П. прн распространении в нём бегущей УЗ-волны. Этот эффект Связан с пространств, группировкой свободных электронов (дырок) в электрич. полях УЗ-волны, с увлечением нх волной н с передачей импульса от волны к электронам (см. Увлечение электронов фононами). фпотцость акустоэлектрич. тока ; = a\il/va, где it Cs» Кг — коэф. электронного поглощения, ц. — подвижность электронов, / — интенсивность УЗ-волны; if, — скорость звука. В разомкнутой цепи возникает акустоэдс U = //сг (а — электропроводность П.). В П.
