ՀՍՀ/ԴԻԷԼԵԿՏՐԻԿՆԵՐ

ԴԻԷԼԵԿՏՐԻԿՆԵՐ (հուն. διά — միջով և անգլ. electric — էլեկտրական), էլեկտրական հոսանքի վատ հաղորդիչներ: «Դ.» տերմինը սահմանել է Մ. Ֆարադեյը՝ նշելու համար այն նյութերը, որոնցով թափանցում են էլեկտրական դաշտերը: Էլեկտրական դաշտում տեղադրված ցանկացած նյութի բաղադրիչ լիցքերի (էլեկտրոններ, ատոմային միջուկներ) մի մասը դաշտի ազդեցության տակ ուղղորդված տեղափոխվում է՝ առաջացնելով էլեկտրական հոսանք: Մնացած լիցքերը վերաբաշխվում են այնպես, որ դրական և բացասական լիցքերի «ծանրության կենտրոնները» շեղվում են միմյանց նկատմամբ և առաջացնում նյութի Կաղապար:Լայն: Էլեկտրահաղորդականության և բևեռացման փոխհարաբերությունից կախված՝ նյութերը բաժանվում են մեկուսիչների՝ Դ-ի, կիսահաղորդիչների և հաղորդիչների: Դ-ի էլեկտրահաղորդականությունը մետաղների համեմատությամբ շատ փոքր է: Մետաղների տեսակարար դիմադրությունը՝ ρ-ն, 10^-6—10^-4 օհմ·մմ կարգի է, Դ-ինը՝ 10⁸—10¹⁷ օհմ·մմ: Պինդ Դ-ի և մետաղների էլեկտրահաղորդականության քանակական տարբերությունը քվանտային մեխանիկան բացատրում է՝ պատկերելով պինդ մարմինը որպես հսկա «մոլեկուլ», ուր ամեն մի էլեկտրոն պատկանում է ամբողջ մարմնին: էլեկտրոնների տարբեր վարքը մետաղներում և Դ-ում պայմանավորված է ատոմի էներգետիկ մակարդակներում դրանց բաշխման տարբեր բնույթով: Պինդ մարմնում էլեկտրոնի էներգիան ունի միայն որոշակի թույլատրելի ընդհատ արժեքներ: էլեկտրոնի թույլատրելի էներգետիկ տիրույթները (թույլատրելի գոտիներ) հերթափոխվում են էլեկտրոնի համար անթույլատրելի էներգետիկ միջակայքերով (արգելված գոտիներ): Քանի որ էլեկտրոնները ձգտում են զբաղեցնել ամենափոքր էներգիաներով մակարդակներ, իսկ մի մակարդակում կարող է գտնվել միայն մի էլեկտրոն (տես Պաուլիի սկզբունք), ապա էլեկտրոնները զբաղեցնում են զրոյից մինչև որոշակի առավելագույն արժեքով էներգիայի մակարդակներ: Դ-ում էլեկտրոններով զբաղեցված վերին էներգետիկ մակարդակը համընկնում է թույլատրելի գոտիներից մեկի վերին սահմանին, իսկ մետաղներում այդ մակարդակը գտնվում է թույլատրելի գոտում: Որպեսզի էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ պինդ մարմնում առաջանա էլեկտրական հոսանք՝ էլեկտրոնների ուղղորդված շարժում, անհրաժեշտ է, որ էլեկտրոնների մի մասի էներգիան մեծանա, այսինքն՝ ցածր էներգետիկ մակարդակներից էլեկտրոններն անցնեն բարձր էներգետիկ մակարդակներ: Մետաղներում այսպիսի անցումներ հնարավոր են, քանի որ էլեկտրոններով զբաղեցված մակարդակներն անմիջապես սահմանակցվում են ազատ մակարդակների հետ, իսկ Դ-ում մոտակա ազատ մակարդակները զբաղեցվածներից անջատված են արգելված գոտիով, որը սովորական, ոչ շատ ուժեղ էլեկտրական դաշտերի ազդեցությամբ էլեկտրոնները չեն կարող հաղթահարել: Դ-ում էլեկտրական դաշտի ազդեցությունը առաջացնում է էլեկտրոնային խտության վերաբաշխում՝ Դ-ի բևեռացում (տես Բևեռացում դիէլեկտրիկների): Դ. և կիսահաղորդիչները սահմանազատել հնարավոր չէ. $\mathrm{\Delta }E$<2—3 էվ արգելված գոտի ունեցող նյութերը դասվում են կիսահաղորդիչների շարքը, իսկ $\mathrm{\Delta }E$> 2—3 էվ արգելված գոտիով նյութերը՝ Դ-ի շարքը: Լինում են ոչ միայն պինդ Դ., այլև՝ հեղուկ ու գազային: Այն հեղուկները, որոնց էլեկտրական տեսակարար դիմադրությունը 10¹⁰ օհմ·սմ-ից բարձր է, համարվում են Դ.: Սովորական պայմաններում բոլոր գազերը Դ. են: Ջերմաստիճանի բարձրացմամբ ատոմները և մոլեկուլները իոնացվում են, և գազն աստիճանաբար վերածվում է պլազմայի, որն էլեկտրական հոսանքի լավ հաղորդիչ է:

Դ-ում հոսւսնքակիրները էլեկտրոններն ու իոններն են: Սովորական պայմաններում Դ-ի էլեկտրոնային հաղորդականությունը իոնայինից փոքր է: Իոնային հաղորդականությունը կարող է պայմանավորված լինել ինչպես սեփական, այնպես և խառնուրդային իոնների տեղափոխությամբ: Բյուրեղներում իոնների տեղափոխության հնարավորությունը կախված է բյուրեղների արատներից: Իդեալական բյուրեղներում իոնային հաղորդականության պրոցեսը սկզբունքորեն հնարավոր չէ: Ջերմաստիճանի բարձրացումից իոնային հաղորդականությունը խիստ աճում է: Դ-ի էլեկտրահաղորդականության համար զգալի նշանակություն ունի մակերևութային հաղորդականությունը:

Դ-ում էլեկտրական հոսանքը համեմատական է էլեկտրական դաշտի լարվածությանը: Սակայն շատ ուժեղ դաշտերում հոսանքի արժեքն ավելի մեծ է, քան այդ բխում է Օհմի օրենքից: Որոշակի կրիտիկական՝ Е_ծ լարվածության դաշտով է պայմանավորված Դ-ի Կաղապար:Լայն՝ հոսանքային ուղու առաջացումը: Е_ծ, մեծությունը կոչվում է Դ-ի Կաղապար:Լայն (տես աղյուսակը):

Կաղապար:Լայն. Կաղապար:Լայն (ρ) և Կաղապար:Լայն (E_ամ.)

Դիէլեկտրիկ նյութեր	ρ, օհմ·սմ	Eամ., վ/սմ
Քվարցային ապակի	1016—1018	2—3·105
Պոլիէթիլեն	1015—1016	4·105
Փայլար	1014—1016	1—2·106
Էլեկտրաճենապակի	1013—1014	3·105
Մարմար	108—109	2—3·105

Պինդ Դ-ում տարբերում են ջերմային և էլեկտրական ծակում: Իրական Դ-ում եղած անհամասեռությունները նպաստում են ծակմանը, քանի որ անհամասեռ մասում դաշտի լարվածությունը կարող է շատ մեծ լինել: Հեղուկ Դ-ի էլեկտրական ամրությունը զգալի չափով պայմանավորված է նրա մաքրությամբ: Խառնուրդների առկայությունը էապես փոքրացնում է Е_ծ: Էլեկտրական ծակումը գազերում ընթանում է էլեկտրական պարպման տեսքով:

Որպես էլեկտրամեկուսիչ նյութեր օգտագործվում են այն Դ., որոնք ունեն մեծ տեսակարար դիմադրություն, մեծ էլեկտրական ամրություն և դիէլեկտրիկական կորուստների փոքր անկյուն: Մեծ դիէլեկտրիկ թափանցելիություն ունեցող Դ. օգտագործվում են որպես կոնդենսատորային նյութեր: Պիեզոէլեկտրիկները լայն կիրառություն ունեն իբրև ձայնային և էլեկտրական տատանումների փոխակերպիչներ (ուլտրաձայնի ընդունիչ և առաքիչ): Պիեզոէլեկտրիկները ծառայում են ինֆրակարմիր ճառագայթների հայտնաբերման և չափման համար (տես Պիեզոէլեկտրականություն): Սեգնետոէլեկտրիկները կիրառվում են ռադիո-տեխնիկական բազմաթիվ սխեմաներում օգտագործվող ոչ գծային տարրերի պատրաստման համար: Դ. մեծ կիրառություն ունեն օպտիկայում: Մաքուր Դ. օպտիկական տիրույթում թափանցիկ են, բայց եթե դրանց մեջ փոքր քանակությամբ խառնուրդ մտցվի, դրանք կփոխեն իրենց գույնը և կարող են լուսազտիչներ ծառայել: Դ-ի բյուրեղները գործածվում են լույսի քվանտային գեներատորներում (լազեր), քվանտային ուժեղացուցիչներում (մազեր), ոչ գծային օպտիկայում: Աշխատանքներ են տարվում Դ. հաշվողական տեխնիկայում օգտագործելու համար:

Գրկ. Կաղապար:Լայն Г. И., Физика диэлектриков. [Область слабых полей], М.—Л., 1949; Կաղապար:Լայն, Физика диэлектриков. [Область сильных полей], М., 1958; Կաղապար:Լայն С., Пробой твердых диэлектриков, пер. с англ., М .—Л ., 1957; Կաղապար:Լայն Г., Теория диэлектриков, пер. с англ., М., 1960; Կաղապար:Լայն Р., Կաղապար:Լայն Р., Կաղապար:Լայն М., Фейнмановские лекции по физике, [в. 5], Электричество и магнетизм, пер. с англ., М., 1966; Կաղապար:Լայն И. С, Физика кристаллических диэлектриков, М., 1968.