Eigenschaften und Anwendungen von Festk¨ orpern: Physikalische Prinzipi- en (vgl. FK-Chemie Vorl. 3.1.)

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WS 05/06 Angewandte Festk¨orperchemie Vorlage 1.3

Eigenschaften und Anwendungen von Festk¨ orpern: Physikalische Prinzipi- en (vgl. FK-Chemie Vorl. 3.1.)

Polarisationseffekte (statischer Response, Gleichgewicht) χ

^YX

=

^δY_δX

X⇒ Temperatur elektrisches Feld Magnetfeld mechanische Spannung

⇓Y T [K] Ei [V/m] Bi [Vs/m²] σi,j

Entropie W¨armekapazit¨at elektrokalorischer Effekt

magneto-

kalorischer Effekt

S [J/m²s] χ^ST = c_p = _δT^δST χ^SE_i = _δE^δS χ^SB_i = _δB^δS χ^Sσ_i,j = ^δS_δσ elektrische

Polarisation

pyroelektrischer Effekt

elektrische Suszeptibilit¨at

magnetoelektr.

Efffekt

piezoelektrischer Effekt

P_k [Asm²] χ^PT_k = ^δP_δT χ^PE_i,k = ^δP_δE χ^PB_i,k = ^δP_δB χ^Pσ_i,j,k= ^δP_δσ piezoelektrische Moduln

Magneti- sierung

pyromagnetischer Effekt

elektromagneti- scher Effekt

magnetische Sus- zeptibilit¨at

piezomagne- tischer Effekt M_k [A/m] χ^MT_k = ^δM_δT χ^ME_i,k = ^δM_δE χ^MB_i,k = ^χ_µ = ^δM_δB χ^Mσ_i,j,k= ^δP_δσ

piezomagnetische Moduln

mechanische Deforma- tion

thermische Ausdehnung

reziproker piezo- elektr. Effekt (Elektrostriktion)

reziproker piezo- magnetischer Effekt

Spannungstensor

_k,l χ^T_k,l =α_k,l= ^δM_δT χ^E_i,k,l= ^δM_δE χ^B_i,k,l= ^χ_µ = ^δM_δB χ^σ_i,j,k,l= ^δM_δB thermischer Ver-

zerrungstensor

piezoelektrische Moduln

piezomagnetische Moduln

elastische/ Elasti- zit¨atsmoduln

ferri antiferro para dia

ferro X

Y

X Y

reversibel linear reversibel nichtlinear ferroisch (Hysterese)

Transporteffekte (dynamischer Response, Nicht-GG) J

Y

|{z}

Fluß

= − a

^YX

|{z}

Transportkoeff.

|{z} ∇X

Gradient

∇X ⇒ Gradient

Fluß ⇓ J_Y ∇T [K/m] ∇p [kg/m²s²] ∇N_v [m⁻⁴] ∇U [V/m]

W¨arme Q W¨armeleitung mechanokalo- rischer Effekt

Diffusionsw¨arme Peltier-Ef. bzw. 2.

Benedicks-Ef.

[J/m²s] ^dQ_dt =−λA^dT_dz

Masse m thermomechan. Ef. Massetransport Diffusionsdruck [kg/m²s] ^dm_dt = ^konst._η ^dp_dz

(Viskosit¨at) Hagen-

Poiseuille-Ges.

Teilchen- Thermodiffusion Druckdiffusion Diffusion Elektrophorese

zahl N

[m⁻²s⁻¹]

dN

dt = −D^dN_dz (Diffusionskonst.) 1. Fick’sches Ges.

Ladung q Seebeck-Effekt, 1.

Benedicks-Eff.

Str¨omungsstrom Elektrizit¨ats- leitung

[A/m²] ^dq_dt =σA^dU_dz (elek-

tr. Leitf¨ahigkeit) Ohm’sches Ges.