Piroelettricità è la proprietà presentata da alcuni materiali che presentano una polarizzazione elettrica Pi quando una variazione di temperatura δΘ viene applicata uniformemente:
Pi = PIT δΘ
dove piT è il coefficiente piroelettrico a stress costante. I cristalli piroelettrici hanno effettivamente una polarizzazione spontanea, ma l’effetto piroelettrico può essere osservato solo durante un cambiamento di temperatura. Se la polarizzazione può essere invertita dall’applicazione di un campo elettrico, il cristallo è ferroelettrico.
Se il cristallo è anche piezoelettrico, la polarizzazione dovuta a una variazione di temperatura applicata è anche in parte dovuta all’effetto piezoelettrico. Il coefficiente che descrive l’effetto piroelettrico puro è il coefficiente piroelettrico a deformazione costante, piS. I due coefficienti sono correlati da:
piT = cijkldklnajn + piS
dove il cijkl sono le rigidità elastiche, il dkln i coefficienti piezoelettrici e l’ajn i coefficienti di dilatazione termica lineare.
L’effetto inverso è l’effetto elettrocalorico. Se un cristallo piroelettrico viene sottoposto a un campo elettrico, subirà un cambiamento di entropia Δσ:
Δσ = pi Ei
e rilascerà o assorbirà una quantità di calore data da Θ V Δσ dove Θ è la temperatura del campione e V il suo volume.
Contributori e attribuzioni
- Dizionario online di cristallografia