Pyroelektrizität
Pyroelektrizität (auch: pyroelekrischer Effekt, pyroelektrische Polarisation) ist die Eigenschaft einiger piezoelektrischer Kristalle, auf eine zeitliche Temperaturänderung ΔT, die Temperaturunterschiede im Material bewirkt, mit Ladungstrennung zu reagieren. Die resultierende Spannungsdifferenz kann an den Oberflächen mit Elektroden abgegriffen werden.
Hierbei ist die Polarisation Ppy:
- Ppy = p*ΔT,
wobei p die pyroelektrische Konstante ist.
Solche Kristalle heissen pyroelektrische Kristalle. Turmalin und Quarz besitzen von vorneherein eine permanente elektrische Polarisation. Die vorhandenen Oberflächenladungen sind allerdings durch freie Elektronen kompensiert. Eine plötzliche Änderung der Temperatur der Umgebung des Kristalls verursacht einerseits eine Längenänderung (Wärmeausdehnung) in der Kristallachse, deren Richtung mit der Richtung der Polarisation übereinstimmt. Gemäß der Piezoelektrizität bewirkt dies eine Aufladung. Andererseits ändert sich die permanente Polarisation mit der Temperatur. Beide Wirkungen sind gleichsinnig und führen zu einer Aufladung des Kristalls von außen.
Beispiele: Triglycinsulfat (TGS), oft in deuterierter Form (DTGS), manchmal noch mit L-Alanin dotiert (LATGS, LADTGS)
- Siehe auch: Piezoeffekt (dort Umwandlung mechanischer in elektrische Spannung)
technische Anwendung in der Sensorik: Bewegungsmelder, Feuermelder