Piroelettricità: differenze tra le versioni

L'effetto non è permanente, in quanto se la variazione di temperatura rimane costante, si ha che le cariche libere nell'aria annullano la differenza di potenziale o semplicemente la corrente di perdita dovuta alla debole conducibilità del cristallo annulla la differenza di potenziale.

Le cariche piroelettriche si sviluppano nelle facce opposte di cristalli asimmetrici. A meno che il materiale sia [[ferroelettricità|ferroelettrico]] la direzione del campo elettrico all'interno ha direzione costante. Tutti i materiali conosciuti che sono piroelettrici sono anche [[piezoelettricità|piezoelettrici]]. Nonostante che siano piroelettrici alcuni materiali, scoperti di recente, come il nitruro di boro alluminio o il nitruro di boro gallio, hanno una risposta piezoelettrica nulla lungo l'asse c (asse termico) per alcune composizioni<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Wurtzite BAlN and BGaN alloys for heterointerface polarization engineering|rivista= Applied Physics Letters|volume= 111|numero= 22|pp= 222106|cognome=Liu|nome=Kaikai|doi=10.1063/1.5008451|anno= 2017|url= http://repository.kaust.edu.sa/kaust/handle/10754/626289|hdl = 10754/626289|hdl-access = free}}</ref>. Vi è da aggiungere che esistono materiali che sono piezoelettrici senza essere piroelettrici.

I materiali piroelettrici sono principalmente duri e cristallini, tuttavia, può essere ottenuta la piroelettricità anche con materiali soffici come gli [[Elettrete|elettreti]] costituiti da polimeri sintetici<ref>{{cita pubblicazione|data=2018| rivista = Soft Matter| titolo = Designing Soft Pyroelectric and Electrocaloric Materials Using Electrets| autore1 = F. Darbaniyan| autore2 = P. Sharma}}</ref>. Gli elettreti sono l'equivalente elettrico dei magneti.

Il rapporto tra la variazione del modulo del vettore polarizzazione e la variazione di temperatura è detto coefficiente piroelettrico<ref>{{cita pubblicazione| autore = Dragan Damjanovic | anno = 1998 | titolo = Ferroelectric, dielectric and piezoelectric properties of ferroelectric thin films and ceramics | rivista = Rep. Prog. Phys. | volume = 61 | pp = 1267–1324 | doi = 10.1088/0034-4885/61/9/002 }}</ref>.

Nel 1707 Johann Georg Schmidt riscopre le proprietà della tormalina, ma nota in più che tale minerale attrae la cenere calda, non quella fredda<ref>Johann Georg Schmidt, ''Curiöse Speculationes bey Schalflosen Nächten'' (Chemnitz and Leipzig): Conrad Stössen, 1707), p. 269-270. </ref>.

Nel 1824 David Brewster diede all'effetto il nome che diamo oggi<ref>{{Cita pubblicazione|url= https://books.google.com/books?id=dkQEAAAAYAAJ&pg=PA208|pp= 208–215 |nome= David |cognome= Brewster |titolo= Observations of the pyro-electricity of minerals |rivista= The Edinburgh Journal of Science |volume= 1 |anno= 1824 }}</ref>.

Vi sono 32 [[Classe_di_simmetriaClasse di simmetria|classi di strutture cristalline]] basate sul numero degli assi di rotazione e sui piani di riflessione che lasciano immutata la struttura cristallina attorno a un punto. Delle trentadue classi, ventuno non sono simmetriche attorno al centro e tra queste venti sono piezoelettriche, le rimanenti non lo sono essendo cubiche di classe 432. Dieci delle 20 classi piezoelettriche sono polari, cioè posseggono una polarizzazione spontanea, avendo un dipolo elettrico nella loro cella unitaria e quindi sono piroelettrici. Se questo dipolo può essere invertito mediante un campo elettrico, il materiale è anche [[ferroelettricità|ferroelettrico]]. La polarizzazione elettrostatica si sviluppa in qualsiasi materiale dielettrico quanto viene immerso in un campo elettrico, ma solo le sostanze che hanno una naturale separazione delle cariche in assenza di campo sono chiamati materiali polari. Se un materiale sia o meno polare dipende solo dalla struttura cristallina. Solo 10 tra le 32 classi di simmetria puntuale sono polari e quindi piroelettriche: