पीजोइलेक्ट्रिक पाइरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक सामग्री के बाहरी तनाव के आवेदन के जवाब में एक सतह चार्ज की पीढ़ी है, लेकिन पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक के सहज ध्रुवीकरण में परिवर्तन है। तापमान में परिवर्तन के जवाब में सामग्री। जबकि, फेरोइलेक्ट्रिक प्रभाव स्वतःस्फूर्त ध्रुवीकरण में परिवर्तन के जवाब में सतह आवेश में परिवर्तन है।
पीजोइलेक्ट्रिक, पायरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक तीन शब्द हैं जिनका उपयोग हम ठोस पदार्थों के विद्युत गुणों का वर्णन करने के लिए करते हैं। ये तीनों प्रभाव अपने अन्य गुणों में किए गए परिवर्तनों के आधार पर प्रदर्शित प्रतिक्रियाओं के अनुसार एक दूसरे से भिन्न होते हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक क्या है?
पीजोइलेक्ट्रिक कुछ ठोस पदार्थों की संपत्ति को संदर्भित करता है जहां ये सामग्री यांत्रिक तनाव के आवेदन पर विद्युत चार्ज जमा कर सकती है। दूसरे शब्दों में, यह दबाव और गुप्त गर्मी से उत्पन्न बिजली को संदर्भित करता है। यह शब्द ग्रीक से निकला है, जहां पीज़िन का अर्थ है निचोड़ या प्रेस और इलेक्ट्रान का अर्थ एम्बर (विद्युत चार्ज का प्रारंभिक स्रोत) है। इस संपत्ति को पीजोइलेक्ट्रिकिटी नाम दिया गया है, और इस संपत्ति को दिखाने वाली सामग्रियों में क्रिस्टल, कुछ सिरेमिक, और जैविक पदार्थ जैसे हड्डियां, डीएनए और विभिन्न प्रोटीन शामिल हैं।
आम तौर पर, पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव क्रिस्टलीय सामग्री में यांत्रिक और विद्युत राज्यों के बीच रैखिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंटरैक्शन का कारण बन सकता है जिसमें कोई उलटा समरूपता नहीं होती है। इसके अलावा, यह प्रभाव प्रतिवर्ती है क्योंकि सामग्री जो पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव दिखा सकती है, प्रभाव के विपरीत भी प्रदर्शित कर सकती है (यह एक यांत्रिक तनाव की पीढ़ी है जो एक लागू विद्युत क्षेत्र से आती है)।
चित्र 01: विरूपण पर पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क द्वारा वोल्टेज का निर्माण
पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव की प्रकृति ठोस में विद्युत द्विध्रुवीय क्षण के समान होती है। हम क्रिस्टलोग्राफिक यूनिट सेल के प्रति वॉल्यूम द्विध्रुवीय क्षणों को जोड़कर आसानी से द्विध्रुवीय घनत्व या ध्रुवीकरण की गणना कर सकते हैं। आमतौर पर, पड़ोसी द्विध्रुव वेइस डोमेन नाम के क्षेत्रों में संरेखित होते हैं। संरेखण की इस प्रक्रिया को पोलिंग नाम दिया गया है जहां ऊंचे तापमान पर सामग्री में एक मजबूत विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है। हालांकि, सभी पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री को पोल नहीं किया जा सकता है।
पाइरोइलेक्ट्रिक क्या है?
पाइरोइलेक्ट्रिक का मतलब है कि प्राकृतिक विद्युत ध्रुवीकरण के कारण कुछ क्रिस्टल की संपत्ति में एक बड़ा विद्युत क्षेत्र होता है।दूसरे शब्दों में, यह कुछ ठोस पदार्थों को गर्म करने या ठंडा करने पर अस्थायी वोल्टेज उत्पन्न करने की क्षमता है। यह शब्द ग्रीक अर्थ से निकला है; pyr का अर्थ है "अग्नि" और "बिजली।" तापमान की स्थिति में परिवर्तन क्रिस्टल संरचना के भीतर परमाणुओं की स्थिति को थोड़ा संशोधित कर सकता है, और यह सामग्री के ध्रुवीकरण को बदल देता है। ध्रुवीकरण में यह परिवर्तन पूरे क्रिस्टल में वोल्टेज को जन्म दे सकता है। हालांकि, पीजोइलेक्ट्रिक क्षेत्र जो एक बार बनता है, लीकेज करंट के कारण धीरे-धीरे गायब हो जाता है। यह रिसाव क्रिस्टल के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति, हवा के माध्यम से आयनों की गति, और क्रिस्टल से जुड़े वोल्टमीटर के माध्यम से वर्तमान लीक होने के कारण होता है।
चित्र 02: एक पायरोइलेक्ट्रिक सेंसर
पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभाव विद्युत और तापीय ऊर्जा राज्यों के कारण होता है जो गतिज ऊर्जा मूल्य उत्पन्न नहीं करते हैं।इसके विपरीत, पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव गतिज ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के कारण होता है जो गर्मी उत्पन्न नहीं करता है। पायरोइलेक्ट्रिक पदार्थ कठोर और क्रिस्टलीय होते हैं। लेकिन कुछ नरम पदार्थ भी हो सकते हैं जो इलेक्ट्रेट के उपयोग से बनाए जाते हैं।
फेरोइलेक्ट्रिक क्या है?
फेरोइलेक्ट्रिक कुछ सामग्रियों की संपत्ति को संदर्भित करता है जिसमें एक सहज विद्युत ध्रुवीकरण होता है जो बाहरी विद्युत क्षेत्रों के अनुप्रयोग के माध्यम से प्रतिवर्ती होता है। आमतौर पर, सभी फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री पायरोइलेक्ट्रिक होते हैं, लेकिन इसमें प्रतिवर्ती प्राकृतिक विद्युत ध्रुवीकरण की एक अतिरिक्त संपत्ति होती है। फेरोइलेक्ट्रिक शब्द फेरोमैग्नेटिज्म से आया है, जिसे फेरोइलेक्ट्रिसिटी की खोज से पहले खोजा गया था।
इस प्रकार की सामग्री अपनी अरेखीय प्रकृति के कारण कैपेसिटर बनाने में उपयोगी होती है। आमतौर पर, इन कैपेसिटर में इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी होती है जो फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री की एक परत को सैंडविच करती है। इसके अलावा, फेरोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का सहज ध्रुवीकरण एक हिस्टैरिसीस प्रभाव का अर्थ है जहां हम इसे मेमोरी फ़ंक्शन में उपयोग कर सकते हैं।इसके अलावा, फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर फेरोइलेक्ट्रिक रैम बनाने में उपयोगी होते हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक पाइरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक में क्या अंतर है?
पीजोइलेक्ट्रिक, पायरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक प्रभाव शब्द ठोस पदार्थों के विद्युत गुणों को संदर्भित करते हैं। पीजोइलेक्ट्रिक पाइरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव एक सामग्री के बाहरी तनाव के आवेदन के जवाब में एक सतह चार्ज की पीढ़ी है। इस बीच, पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव तापमान में परिवर्तन के जवाब में सामग्री के सहज ध्रुवीकरण में परिवर्तन है। जबकि, फेरोइलेक्ट्रिक प्रभाव स्वतःस्फूर्त ध्रुवीकरण में परिवर्तन है जिसके परिणामस्वरूप सतह आवेश में परिवर्तन होता है।
निम्नलिखित इन्फोग्राफिक पीजोइलेक्ट्रिक पाइरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में एक साथ तुलना के लिए प्रस्तुत करता है।
सारांश - पीजोइलेक्ट्रिक बनाम पायरोइलेक्ट्रिक बनाम फेरोइलेक्ट्रिक
पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सामग्री के बाहरी तनाव के आवेदन के जवाब में सतह चार्ज की पीढ़ी है, जबकि पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव तापमान में बदलाव के जवाब में सामग्री के सहज ध्रुवीकरण में परिवर्तन है। फेरोइलेक्ट्रिक प्रभाव स्वतःस्फूर्त ध्रुवीकरण में परिवर्तन के जवाब में सतह आवेश में परिवर्तन है। इस प्रकार, यह पीजोइलेक्ट्रिक पायरोइलेक्ट्रिक और फेरोइलेक्ट्रिक के बीच महत्वपूर्ण अंतर है।
