ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК МІЖ ПІРОЕЛЕКТРИЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ ТА ЗАЛИШКОВОЮ ПОЛЯРИЗАЦІЄЮ В ПОЛІВІНІЛІДЕНФТОРИДІ, ПРИЗНАЧЕНОМУ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПІРОЕЛЕКТРИЧНИХ СЕНСОРІВ

Автор(и)

  • С. Н. Федосов Кафедра фізико-математичних наук Одеського національного технологічного університету, Україна https://orcid.org/0009-0004-4447-3341
  • О. Є. Сергєєва Кафедра фізико-математичних наук Одеського національного технологічного університету, Україна https://orcid.org/0000-0002-5534-9563
  • Х. фон Зеггерн Кафедра матеріалознавства та наук про Землю Технічного університету Дармштадта, Німеччина https://orcid.org/0000-0003-4782-2151
  • Ю. А. Ніцук Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Україна https://orcid.org/0000-0001-7137-1085

DOI:

https://doi.org/10.18524/1815-7459.2025.1.325654

Ключові слова:

піроелектричні сенсори, ПВДФ, термостимульований струм деполяризації, сегнетоелектрики, поляризація

Анотація

Піроелектрика та фракційні термостимульовані струми деполяризації (TСД) були експериментально вивчені в плівках полівініліденфториду (ПВДФ), електризованих шляхом застосування сильного постійного поля при кімнатній температурі. Отримана поляризація виявилась менш термічно стабільною, ніж корельований компенсуючий заряд. Дослідженням балансу заряду та піроелектричного коефіцієнта, виміряного під час охолодження у фракційному експерименті, показано, що захоплений компенсуючий поляризацію заряд відповідає зачасткову перебудову поляризації під час охолодження.

Поляризація та об’ємні заряди у зразках ПВДФ, поляризованих застосуванням сильного поля при кімнатній температурі, не є термічно замороженими. Всі процеси їх зростання і релаксації взаємопов’язані. Якщо поляризація існує, то вона обов’язково компенсується захопленими зарядами.

Мета статті полягає в більш глибокому дослідженні природи залишкової поляризаціїв ПВДФ шляхом порівняння ТСД під час послідовного нагрівання поляризованих зразків до все вищих і вищих температур (фракційна ТСД) з піроелектричними струмами, отриманими під час подальшого охолодження зразка в кожному тепловому циклі.

Встановлено, що поляризовані зразки ПВДФ необхідно кондиціонувати шляхом нагрівання до 80 oC та охолодження для отримання стабільного пірокоефіцієнта.

Посилання

G. M. Sessler (editor) Electrets [3rd Edition] (in two volumes): Volume 1 ISBN10: 1885540078 / ISBN13: 9781885540072, Published by Electrostatic Applications, Laplacian Press. 437 p. (1999).

S. Bauer and S. B. Lang. Pyroelectricpolymer electrets // IEEE Trans. Electr. Insul., 3(5), pp. 647–676 (1996). https://doi.org/10.1109/94.544186

E. L. V. Lewis, J. M. Ward. A study ofthe mechanical anisotropy in shear of high-draw, low-draw, and voided polyvinylidene fluoride// Polymer Physics, 27(7), pp. 1375–1388 (1989). https://doi.org/10.1002/polb.1989.090270701

G. T. Davies, J. E. McKinney, M. G. Broadhurst. Electric Field-Induced Phase Changes in PVDF // J. Appl. Phys., 49(10), pp. 4998–5002 (1987). https://doi.org/10.1063/1.324446

I. Yu. Dmitriev, V. K. Lavrentyev, and G. K. Elyashevich. Polymorphic Transformations in Poly(vinylidene fluoride) Films during Orientation // Vysokomolekulyarnye Soedineniya, Ser. A, 48(3) pp. 447–453 (2006). https://doi.org/10.1134/S0965545X06030084

H. von Seggern and S. Fedosov. A novel displacement component in PVDF and its role inferroelectric switching // IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 7(4), pp. 543–550 (2000). https://doi.org/10.1109/94.868075

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-28

Як цитувати

Федосов, С. Н., Сергєєва, О. Є., фон Зеггерн, Х., & Ніцук, Ю. А. (2025). ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК МІЖ ПІРОЕЛЕКТРИЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ ТА ЗАЛИШКОВОЮ ПОЛЯРИЗАЦІЄЮ В ПОЛІВІНІЛІДЕНФТОРИДІ, ПРИЗНАЧЕНОМУ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПІРОЕЛЕКТРИЧНИХ СЕНСОРІВ. Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, 22(1), 38–43. https://doi.org/10.18524/1815-7459.2025.1.325654

Номер

Розділ

Матеріали для сенсорів