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 […]
Машиностроение
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 […]
Термоэлектрические материалы
Термоэлектрическими материалами называются такие материалы, в которых проявляется совокупность термоэлектрических явлений, обусловленных взаимосвязью между тепловыми и электрическими процессами. К этим явлениям относятся эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона. Материалы с эффектом Зеебека Эффект Зеебека заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных […]
Мультиферроики
Мультиферроиками называются материалы, объединяющие в себе два вида «ферроупорядочений»: магнитное (ferromagnetic) и сегнетоэлектрическое (ferroelectric) (рис. 1). Этим материалам присущи как свойства, характерные для каждого из классов в отдельности (спонтанная намагниченность, магнитострикция, спонтанная поляризация и пьезоэлектрический эффект), так и совершенно новые свойства, связанные с взаимодействием магнитной и электрической подсистем: магнитоэлектрический эффект (индуцированная магнитным полем электрическая поляризация […]
Магнитоупругие материалы
Магнитоупругими материалами называются магнитные материалы (магнетики), у которых проявляется магнитоупругий эффект — явление, заключающееся в изменении намагниченности магнетика под действием механических деформаций. Это явление иначе называют эффектом Виллари – по имени открывшего его в 1865 г. итальянского физика Э. Виллари. Магнитоупругий эффект обратен магнитострикционному эффекту. Ферромагнетики, например, Ni, которые при намагничивании уменьшаются в размерах (отрицательный […]
Акустоэлектрические материалы
Акустоэлектрические материалы — это материалы, которые способны взаимодействовать с акустическими волнами (механическими колебаниями) и электрическими полями. В таких материалах возникают различные явления, такие как пьезоэлектрический эффект, электрострикция и магнитоакустические эффекты. Эти явления позволяют использовать акустоэлектрические материалы в различных приложениях, включая преобразование энергии, датчики и устройства для обработки сигналов. 1. Пьезоэлектрический эффект Пьезоэлектрические материалы генерируют электрический […]
Прямой и обратный пьезоэффект. Комбинированное применение
Современные технологии, основанные на пьезоэлектрических преобразователях, продолжают активно развиваться и находить всё новые области применения. Пьезоэлектрический эффект, открытый в конце XIX века, стал основой для множества устройств, которые используются в самых различных сферах науки и техники. Одной из наиболее заметных сфер является ультразвуковая техника, включающая в себя такие устройства, как ультразвуковые локаторы, уровнемеры, дефектоскопы, а […]
Пьезодатчики
Существуют два основных типа пьезодатчиков: осевые (механическая сила действует вдоль оси поляризации) и гибкие (механическая сила действует перпендикулярно оси поляризации). В осевых датчиках в качестве пьезоэлементов обычно используются пьезокерамические диски, кольца, цилиндры и пластины. К датчикам данного типа относятся датчики ускорения (акселерометры), датчики давления, датчики детонации, датчики разрушения и т. п. Гибкие датчики строятся на […]
Электрокалорические материалы
В современном мире, где возрастают требования к энергоэффективности и экологической безопасности, ученые всё активнее ищут альтернативу традиционным методам охлаждения и нагрева. Одним из перспективных направлений в этой области является использование электрокалорического эффекта — физического явления, при котором изменение электрического поля приводит к изменению температуры в определённых кристаллических материалах. В основе этой технологии лежат уникальные свойства […]
Пироэлектрические материалы
Пироэлектрическими материалами (пироэлектриками) называются кристаллические диэлектрические материалы, у которых проявляется пироэлектрический эффект. Для этого эффекта существует обратный ему электрокалорический эффект. Таким образом, пироэлектрические материалы также являются и электрокалорическими. Пироэлектрический эффект (пироэффект, пироэлектричество) представляет собой явление, заключающееся в возникновении в кристаллических диэлектрических материалах электрического поля при изменении их температуры. Это явление было известно и описано ещё […]
Примеры наиболее удачных покрытий, получаемых термическим напылением
Несмотря на то, что на сегодняшний день существуют многие десятки разнообразных металлических и керамических покрытий, получаемых термическим напылением, понастоящему удачных из них лишь единицы. Ведь что значит хорошее покрытие? Хорошим можно назвать только то покрытие, которое, наряду со своим прямым предназначением, удовлетворяет целому ряду побочных требований и может применяться в разных областях. Любое покрытие, которое […]
Плазменное напыление. Принцип, оборудование плазменного напыления
Итак, в чем же состоит принцип плазменного напыления? Во всех устройствах плазменного напыления порошок приобретает температуру и скорость в струе горячего газа, создаваемого плазматроном. В свою очередь, плазматрон или плазменный генератор — это устройство, изобретенное в 1920-х годах, в котором электрическая дуга, горящая между катодом и анодом в ограниченном объеме (сопле), раздувается инертным газом и […]