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鐵電材料在材料中占據(jù)的位置及鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用
日期：2019-01-04瀏覽：1714次
鐵電材料在材料中占據(jù)的位置及鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用
鐵電材料是一種存在自發(fā)極化的材料，且自發(fā)極化有兩個(gè)或多個(gè)可能的取向，在電場(chǎng)作用下，其取向可以改變。它具有介電、壓電、熱釋電、鐵電以及電光效應(yīng)、聲光效應(yīng)、光折變效應(yīng)和非線性光學(xué)效應(yīng)等重要特性。鐵電體概括起來(lái)可以分成兩大類，一類以KH2PO4為代表，具有氫鍵，從順電相過(guò)渡到鐵電相是無(wú)序到有序的相變，屬有序無(wú)序型。另一類為位移型鐵電體，以BaTiO3為代表，從順電相到鐵電相轉(zhuǎn)變是由其中兩個(gè)子晶格發(fā)生相對(duì)位移?！ ?/div>
鐵電材料，是指具有鐵電效應(yīng)的一類材料，它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域熱門(mén)的研究課題之一。鐵電材料是一類重要的功能材料，是近年來(lái)高新技術(shù)研究的前沿和熱點(diǎn)之一?！ ?/div>
在一些電介質(zhì)晶體中，晶胞的結(jié)構(gòu)使正負(fù)電荷重心不重合而出現(xiàn)電偶極矩，產(chǎn)生不等于零的電極化強(qiáng)度，使晶體具有自發(fā)極化，晶體的這種性質(zhì)叫鐵電性（ferroelectricity）。
鐵電性：
鐵電性是某些絕緣體材料中在外加電場(chǎng)的作用下自發(fā)極化可以被反轉(zhuǎn)的特性。多數(shù)材料的極化是與外加電場(chǎng)線性成正比的，非線性效應(yīng)是不顯著的。這種極化叫做電介質(zhì)極化。有些稱作順電體的材料，線性的極化效應(yīng)更加顯著。于是與極化曲線斜率相對(duì)應(yīng)的介電常數(shù)是以一個(gè)外加電場(chǎng)的函數(shù)。除了非線性效應(yīng)以外，鐵電材料中還存在自發(fā)極化。這種材料稱作焦電材料。鐵電材料與其不同之處在于它的自發(fā)極化可以在外加電場(chǎng)作用下被反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)電滯歸線。一般來(lái)說(shuō)，材料的鐵電性只存在于某一相變溫度以下，稱為居里溫度。在這個(gè)溫度以上，材料變?yōu)轫橂婓w?！ ?/div>
鐵磁體中的原子有固定的磁偶極矩，這些磁矩自發(fā)排列起來(lái)。自發(fā)排列的原因是固體中電子的量子力學(xué)效應(yīng)。鐵磁體的居里溫度指向順磁體轉(zhuǎn)變的溫度，同理對(duì)鐵電體，指材料不再是鐵電體的溫度。對(duì)于一塊未極化鐵電晶體，電疇隨機(jī)排列，凈極化強(qiáng)度為零。當(dāng)外加一個(gè)電場(chǎng)時(shí)，電疇同時(shí)向電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí)，全部電疇沿電場(chǎng)方向排列一致，這時(shí)晶體變成一個(gè)大電疇，處于極化飽和狀態(tài)。當(dāng)扭轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，極化反轉(zhuǎn)但不回零，晶體獲得一個(gè)剩余極化強(qiáng)度PR，當(dāng)電場(chǎng)被扭轉(zhuǎn)到矯頑場(chǎng)Ec時(shí)，剩余極化強(qiáng)度被去除。鐵電相是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)格的狀態(tài)，大多數(shù)材料都是順電狀態(tài)，順電相指即使沒(méi)有固有電偶極子，電場(chǎng)也可誘發(fā)極化。而鐵電體是有極性的，他們因?yàn)榫О脑优帕卸鴵碛幸粋€(gè)固有電偶極矩。晶體有32個(gè)群，其中，21種是非中心對(duì)稱的。在他們之中，20中是壓電體，即壓力誘發(fā)極化。而在這20種之中只有10種在無(wú)壓力下是有極性的，即熱釋電體，溫度變化導(dǎo)致熱膨脹，熱膨脹導(dǎo)化強(qiáng)度變化。后，在這當(dāng)中，當(dāng)極化強(qiáng)度還可以被電場(chǎng)重新定向時(shí)，晶體才是鐵電體。
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1．電介質(zhì)材料的各類電學(xué)性能，例如無(wú)機(jī)電介質(zhì)材料、有機(jī)高分子聚合物材料等
2.測(cè)試環(huán)狀固體材料在不同頻率下的磁導(dǎo)率（Permeability）及損耗正切值（Losstangent）。
