La pyroélectricité est la propriété présentée par certains matériaux qui présentent une polarisation électrique Pi lorsqu’une variation de température δΘ est appliquée uniformément :
Pi = piT δΘ
où piT est le coefficient pyroélectrique à contrainte constante. Les cristaux pyroélectriques ont en fait une polarisation spontanée, mais l’effet pyroélectrique ne peut être observé que lors d’un changement de température. Si la polarisation peut être inversée par l’application d’un champ électrique, le cristal est ferroélectrique.
Si le cristal est également piézoélectrique, la polarisation due à une variation de température appliquée est également en partie due à l’effet piézoélectrique. Le coefficient décrivant l’effet pyroélectrique pur est le coefficient pyroélectrique à contrainte constante, piS. Les deux coefficients sont liés par :
piT= cijkldklnajn + piS
où les cijkl sont les raideurs élastiques, les dkln les coefficients piézoélectriques et les ajn les coefficients de dilatation thermique linéaire.
L’effet inverse est l’effet électrocalorique. Si un cristal pyroélectrique est soumis à un champ électrique, il va subir un changement d’entropie Δσ :
Δσ = pi Ei
et va libérer ou absorber une quantité de chaleur donnée par Θ V Δσ où Θ est la température de l’échantillon et V son volume.
Contributeurs et attributions
- Dictionnaire en ligne de Cristallographie