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

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorШевлякова, Г. В.
dc.contributor.authorСвєчніков, Г. С.
dc.contributor.authorМорозовський, М. В.
dc.contributor.authorМорозовська, Г. М.
dc.date.accessioned2022-11-22T10:27:01Z
dc.date.available2022-11-22T10:27:01Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenFerroelectric materials are widely used in small micro- and nanoelectronic devices and systems, allowing for the pyroelectric and electrocaloric effects inherent to them. After the development of nanotechnology and the finding of finite-size effects, thin layers and nanocomposites, including ferroelectric, were developed and became widespread. Simi-larly, the theoretical studies and description of the ferroelectric nanocomposites are highly relevant. However, Theoretical studies in this direction have a number of difficulties, for example, in early works the influence of the depolarization field was not taken into account, and other works focused on calculations for nanocomposites with a constant radius of nanopar-ticles within the entire nanocomposite volume. Earlier, we analyzed the influence of the parameters of the truncated normal distribution function of the nanoparticle radius on the electrocaloric and pyroelectric characteristics of ferroelectric nano-composites. However, the temperature dependences of the ferroelectric material parameters were not considered in this work. Since the pyroelectric and electrocaloric effects, which are inherent to ferroelectrics, are interrelated through the pyroelectric coefficient, elucidating the behavior of the temperature dependence of spontaneous polarization and its derivatives with changes in the parameters of polar-active composite materials is a priority for both experimental and theoretical studies. Using the Landau-Ginzburg-Devonshire theoretical approach for noninteracting ferroelectric single-domain spherical nanoparticles of different sizes placed in a dielectric matrix, the temperature dependences of spontaneous polarization, elec-trocaloric temperature change, pyroelectric and electrocaloric properties were calculated. Changes in the form of these dependences at different values of the parameters of the truncated normal distribution of nanoparticles by size - the most probable radius and dispersion - are analyzed. It is shown that the spontaneous polarization, parameters of maxima of pyroelectric and electrocaloric coefficients, and electrocaloric temperature change at the same value of their dispersion strongly depend on the most probable radius, and at the same value of the most probable radius weakly depend on the dispersion. The obtained results open a new possibility of controlling pyroelectric and electrocaloric parameters of ferroelectric nanocomposites through the nanoparticle size dis-tribution parameters, which can be important for applications in energy converters and microcoolers.uk
dc.description.abstractukЗ використанням теоретичного підходу Ландау-Гінзбурга-Девоншира для невзаємодіючих фероеле-ктричних монодоменних сферичних наночастинок різних розмірів, поміщених в діелектричну матрицю, розрахо-вано 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 елект-рокалоричної зміни температури за однакової величини дисперсії сильно залежать від найбільш ймовірного раді-усу, а за однакової величини найбільш ймовірного радіусу слабо залежать від дисперсії. Отримані результати відк-ривають 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.uk
dc.format.pagerangeС. 27-35uk
dc.identifier.citationФероелектричні наночастинки в нанокомпозиті. Вплив розподілу за розмірами на температурні залежності піроелектричного і електрокалоричного перетворення / Шевлякова Г. В., Свєчніков Г. С., Морозовський М. В., Морозовська Г. М. // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2020. – Т. 25, № 3(116). – С. 27-35. – Бібліогр.: 35 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.209142
dc.identifier.orcid0000-0001-5380-8394uk
dc.identifier.orcid0000-0001-7164-2148uk
dc.identifier.orcid0000-0003-2937-4850uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8505-458Xuk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/51174
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2020, Т. 25, № 3(116)uk
dc.subjectфероелектричні наночастинкиuk
dc.subjectполяризаціяuk
dc.subjectелектрокалоричне перетворенняuk
dc.subjectпіроелектричне перетворенняuk
dc.subjectнормальний розподілuk
dc.subjectferroelectric nanoparticlesuk
dc.subjectpolarizationuk
dc.subjectelectrocaloric transformationuk
dc.subjectpyroelectric transformationuk
dc.subjectnormal distributionuk
dc.subject.udc621.36 + 537.226.4uk
dc.titleФероелектричні наночастинки в нанокомпозиті. Вплив розподілу за розмірами на температурні залежності піроелектричного і електрокалоричного перетворенняuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA_3_2020_p27-35.pdf
Розмір:
1.19 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 25, № 3(116)