Ferroelectric Nanoparticles in a Nanocomposite. Influence of Size Distribution on Temperature Dependences of Pyroelectric and Electrocaloric Transformation

Abstract

Інститут фізики, НАН України ROR 01reqdm50 Київ, Україна Анотація-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. Ключові слова -фероелектричні наночастинки; поляризація; електрокалоричне перетворення; піроелектричне перетворення; нормальний розподіл.