Фероелектричні наночастинки в нанокомпозиті. Вплив розподілу за розмірами на температурні залежності піроелектричного і електрокалоричного перетворення

Abstract

З використанням теоретичного підходу Ландау-Гінзбурга-Девоншира для невзаємодіючих фероелектричних монодоменних сферичних наночастинок різних розмірів, поміщених в діелектричну матрицю, розраховано температурні залежності спонтанної поляризації, електрокалоричної зміни температури і піроелектричного та електрокалоричного коефіцієнтів. Проаналізовано зміни вигляду цих залежностей за різних значень параметрів усіченого нормального розподілу наночастинок за розмірами – найбільш ймовірного радіусу і дисперсії. Показано, що спонтанна поляризація, параметри максимумів піроелектричного та електрокалоричного коефіцієнтів і електрокалоричної зміни температури за однакової величини дисперсії сильно залежать від найбільш ймовірного радіусу, а за однакової величини найбільш ймовірного радіусу слабо залежать від дисперсії. Отримані результати відкривають нову можливість керування піроелектричними і електрокалоричними параметрами фероелектричних нанокомпозитів через параметри розподілу наночастинок за розмірами, що може бути важливим для застосувань у перетворювачах енергії та мікроохолоджувачах.

Keywords

• фероелектричні наночастинки
• поляризація
• електрокалоричне перетворення
• піроелектричне перетворення
• нормальний розподіл