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Pyroelectric transient torque. Theoretical and experimental study

Abstract
A pyroelectric sample suddenly dipped into a hot liquid dielectric displays an electric dipole moment which however has a transient character due to the finite conductivities of both liquid and solid media. If in addition, the liquid is subjected to a DC electric field the pyroelectric sample suffers a transient torque. This torque was measured directly with a torsion pendulum using lithium niobate as the pyroelectric and oil as a liquid dielectric. The observed transient was shown to be consistent with a simple semiquantitative model involving heat diffusion and dielectric relaxation via ohmic conduction. Application of this effect to the fabrication of piezoelectric composites is briefly mentionned.

Résumé
Un échantillon pyroélectrique brusquement immergé dans un liquide diélectrique chauffé acquiert un moment dipolaire qui a toutefois un caractère transitoire compte tenu de la conductivité finie du liquide et du solide. Si par ailleurs, le liquide est soumis à un champ continu, l'échantillon pyroélectrique se trouve soumis à un couple transitoire. Ce couple a été mesuré directement à l'aide d'une balance de torsion sur un échantillon de niobate de lithium plongé dans l'huile. Le transitoire observé est en accord avec un modèle semi-quantitatif impliquant la diffusion thermique et la relaxation diélectrique liée à la conduction ohmique. L'application du phénomène à la fabrication de composite piézoélectrique est brièvement signalée.