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鐵電的基本特性

日期:2021-08-26瀏覽:4051次

  的鐵電材料都同時具備鐵電性和壓電性。鐵電性是指在一定溫度范圍內(nèi)材料會產(chǎn)生自發(fā)極化。由于鐵電體晶格中的正負(fù)電荷中心不重合,因此即使沒有外加電場,也能產(chǎn)生電偶極矩,并且其自發(fā)極化可以在外電場作
  用下改變方向 。當(dāng)溫度高于某一臨界值時,其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,正負(fù)電荷中心重合,自發(fā)極化消失,這一溫度臨界值稱為居里溫度(Tc)。壓電性是實現(xiàn)機械能-電能相互轉(zhuǎn)換的一種性質(zhì)。若在某一方向上給材料施加外力使材料發(fā)生形變,其內(nèi)部會發(fā)生極化并在表面產(chǎn)生電荷,這就是壓電效應(yīng);相反,若給材料施加電場則材料會發(fā)生形變而產(chǎn)生機械力,這就是逆壓電效應(yīng)。
  鐵電材料指材料本身具有自發(fā)化特性,且材料發(fā)生自發(fā)化時化方向會有 2 個或多個可能取向,并且同時其化強度隨著外加電場的變化會隨之改變的性電介質(zhì)。假設(shè)鐵電材料初始化強度為 0,那么在外加電壓情況下,其化強度會隨電壓增加而增加,當(dāng)外部電壓到達(dá)Vsat時,化強度到達(dá)Psat。Psat 又被成為大化強度或者飽和化強度(Saturated polarization),Vsat 又被稱為大化電壓或飽和化電壓(Saturated voltage)。但是當(dāng)外部電壓被撤銷時,其化強度并不會隨著外部電壓降低而變?yōu)?0,而是隨著外部電壓的變?yōu)?0,其化強度會變?yōu)?Pr,即剩余化強度(Residual polarization)。隨著外部電壓的繼續(xù)降低,當(dāng)外部電壓到達(dá)-Vc 時,鐵電材料的化強度變?yōu)?0,該外部電壓 Vc 被稱為矯頑電壓(Coercive voltage)。當(dāng)電壓降至-Vsat 時,鐵電材料化強度會到達(dá)-Psat,即與 Psat 相反的化強度,當(dāng)電壓從-Vsat 變?yōu)?Vsat 時,化強度便會沿著與上部分曲線呈中xin對稱的下部分曲線變化。這便是電滯回線的特性,般認(rèn)為電滯回線是鐵電材料的基本特性。


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