Современные технологии всё чаще опираются на материалы, способные самостоятельно излучать свет в ответ на воздействие внешних факторов. Одним из наиболее интересных и практичных направлений в этой области является радиолюминесценция — свечение веществ, вызванное ионизирующим излучением. Это явление положено в основу работы радиолюминофоров — уникальных соединений, способных светиться на протяжении десятков лет без необходимости внешнего источника […]
Материаловедение
Фотолюминофоры
К фотолюминофорам относятся вещества, обладающие способностью к фотолюминесценции, т.е. к свечению, которое возбуждается светом видимого или УФ диапазона. Фотолюминесценция подразделяется на флуоресценцию и фосфоресценцию. Флуоресценция быстро затухает после окончания действия возбуждающего света (время затухания 10-9 с). Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена (суффикс escent (лат.) означает слабое действие). […]
Люминесцентные материалы
Люминесцентными материалами (люминофорами) называются такие материалы, которые способны люминесцировать, т.е. отдавать в виде светового излучения (без испускания тепловых лучей) поглощенную ими энергию возбуждения. Люминесценция может проявляться при довольно низких температурах, поскольку не использует тепловую энергию излучающей системы. Поэтому люминесценцию часто называют «холодным свечением». В отличие от других видов нетеплового излучения (например, рассеяния и отражения света) люминесценция характеризуется […]
Хромогенные материалы
К хромогенным материалам относятся такие материалы, в которых под действием различных факторов происходят структурные изменения, сопровождающиеся изменением их окраски. Хромогенные материалы в зависимости от факторов, вызывающих изменение их окраски, подразделяются на различные типы. Основными из них, получившими наиболее широкое распространение, являются фотохромные, электрохромные и термохромные материалы, в которых изменение цвета происходит соответственно под действием света, […]
Нелинейные оптические материалы
Нелинейными оптическими материалами называются такие материалы, в которых наблюдается значительная (нелинейная) зависимость оптических свойств от мощных световых пучков. В световой волне, которая имеет две взаимосвязанные составляющие – электрическую и магнитную, происходят колебания векторов Е и Н, являющихся напряженностями соответственно электрического и магнитного полей волны. Колебания векторов Е и Н происходят с одинаковой фазой, а мгновенные […]
Пьезооптические материалы
Пьезооптический эффект (фотоупругость) состоит в возникновении оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Данное явление открыто немецким физиком Т.И. Зеебеком в 1813 г. и впервые описано шотландский физиком Д. Брюстером в 1816 г. Фотоупругость является следствием зависимости диэлектрической проницаемости материалов от деформации и проявляется в виде возникающего […]
Магнитооптические материалы
Различают два вида магнитооптического эффекта: эффект Коттона-Мутона, который в применении к кристаллам называется эффектом Фогта (открыт в коллоидных системах французским физиком Д. Коттоном в 1901 г. и далее детально исследован французским физиком А. Мутоном в 1907 г., а в кристаллах – немецким физиком В. Фогтом), и эффект Фарадея (обнаружен английским физиком М. Фарадеем в 1854 […]
Электрооптические материалы
Электрооптический эффект представляет собой явление изменения показателя преломления материалов под действием электрического поля. Различают два вида электрооптического эффекта: квадратичный электрооптический эффект, или эффект Керра (открыт шотландским физиком Д. Керром в 1875 г.) и линейный электрооптический эффект, или эффект Поккельса (изучен немецким физиком Ф. Поккельсом в 1893 г.). Эффект Керра состоит в том, что многие изотропные […]
Электрооптические, магнитооптические и пьезооптические материалы
Современные технологии невозможно представить без управления светом — будь то в лазерной технике, телекоммуникациях, измерительных системах или дисплейных устройствах. Одним из важнейших направлений в этой области является использование материалов, способных изменять свои оптические свойства под воздействием различных внешних факторов — электрических и магнитных полей, а также механических напряжений. К таким материалам относятся электрооптические, магнитооптические и […]
Магнитокалорические материалы
К магнитокалорическим относятся магнитные материалы, обладающие магнитокалорическим эффектом, который заключается в изменении температуры материала при его намагничивании или размагничивании во внешнем магнитном поле в адиабатических условиях, т.е. в отсутствие теплового обмена с окружающей средой. Магнитокалорический эффект возникает в результате перераспределения внутренней энергии магнитного вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой. Максимальной величины […]
Фотоэлектрические материалы
Фотоэлектрическими материалами называются материалы, в которых наблюдается фотоэлектрический эффект (фотоэффект). Различают фотоэффект внешний и внутренний. На использовании фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов (фотоэлементов), имеющих разнообразное практическое применение. Материалы с внешним фотоэффектом Внешний фотоэффект (фотоэффект, фотоэлектронная эмиссия) – это испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения (света). Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а […]
Тензорезистивные материалы
Тензорезистивными материалами (тензорезисторами) называются электропроводящие материалы, у которых наблюдается тензорезистивный эффект (пьезосопротивление) – явление, заключающееся в изменении электрического сопротивления материала под действием механических деформаций. Этот эффект наблюдается как в металлах, так и в полупроводниках, однако особенно ярко он выражен в полупроводниках (открыт американским физиком Ч. Смитом в 1954 г. в германии Ge и кремнии Si). Тензорезистивный […]
Терморезистивные материалы
Терморезистивными материалами называются электропроводящие материалы, у которых проявляется терморезистивный эффект – явление, заключающееся в изменении удельного электрического сопротивления под действием температуры. Материалы, у которых этот эффект имеет ярко выраженный характер, используются в качестве термочувствительных элементов в датчиках температуры – терморезисторах. Чувствительность терморезистора к изменению температуры характеризуется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), который представляет собой относительное изменение сопротивления […]
Термомагнитные материалы: Применение, свойства и технологии
Термомагнитные материалы — это особая категория магнитных сплавов, для которых характерна явная температурная зависимость намагниченности в зависимости от внешнего магнитного поля. Эти материалы играют ключевую роль в ряде современных технологий, где требуется компенсация температурных колебаний и регулировка магнитного потока. Наглядным примером использования термомагнитных материалов являются приборы, использующие намагниченность для компенсации температурных изменений, таких как гальванометры, […]
Материалы с гальваномагнитными эффектами Холла и магнитосопротивления
Гальваномагнитные эффекты представляют собой важное явление в физике, которое исследует влияние магнитного поля на электрические свойства проводников. Эти эффекты, в частности, включают эффект Холла и эффект магнитосопротивления, которые имеют широкий спектр практических применений в различных отраслях науки и техники. Понимание этих явлений позволяет разрабатывать новые технологии, связанные с измерением магнитных полей, контроля тока и других […]