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鐵電的基本特性

更新時(shí)間:2021-08-26      點(diǎn)擊次數:3630

 

鐵電分析儀-新圖未換.jpg

的鐵電材料都同時(shí)具備鐵電性和壓電性。鐵電性是指在一定溫度范圍內材料會(huì )產(chǎn)生自發(fā)極化。由于鐵電體晶格中的正負電荷中心不重合,因此即使沒(méi)有外加電場(chǎng),也能產(chǎn)生電偶極矩,并且其自發(fā)極化可以在外電場(chǎng)作用下改變方向 。當溫度高于某一臨界值時(shí),其晶格結構發(fā)生改變,正負電荷中心重合,自發(fā)極化消失,這一溫度臨界值稱(chēng)為居里溫度(Tc)。壓電性是實(shí)現機械能-電能相互轉換的一種性質(zhì)。若在某一方向上給材料施加外力使材料發(fā)生形變,其內部會(huì )發(fā)生極化并在表面產(chǎn)生電荷,這就是壓電效應;相反,若給材料施加電場(chǎng)則材料會(huì )發(fā)生形變而產(chǎn)生機械力,這就是逆壓電效應。

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(shí)化方向會(huì )有 2 個(gè)或多個(gè)可能取向,并且同時(shí)其化強度隨著(zhù)外加電場(chǎng)的變化會(huì )隨之改變的性電介質(zhì)。假設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(huì )隨電壓增加而增加,當外部電壓到達Vsat時(shí),化強度到達Psat。Psat 又被成為大化強度或者飽和化強度(Saturated polarization),Vsat 又被稱(chēng)為大化電壓或飽和化電壓(Saturated voltage)。但是當外部電壓被撤銷(xiāo)時(shí),其化強度并不會(huì )隨著(zhù)外部電壓降低而變?yōu)?nbsp;0,而是隨著(zhù)外部電壓的變?yōu)?0,其化強度會(huì )變?yōu)?nbsp;Pr,即剩余化強度(Residual polarization)。隨著(zhù)外部電壓的繼續降低,當外部電壓到達-Vc 時(shí),鐵電材料的化強度變?yōu)?0,該外部電壓 Vc 被稱(chēng)為矯頑電壓(Coercive voltage)。當電壓降至-Vsat 時(shí),鐵電材料化強度會(huì )到達-Psat,即與 Psat 相反的化強度,當電壓從-Vsat 變?yōu)?Vsat 時(shí),化強度便會(huì )沿著(zhù)與上部分曲線(xiàn)呈中xin對稱(chēng)的下部分曲線(xiàn)變化。這便是電滯回線(xiàn)的特性,般認為電滯回線(xiàn)是鐵電材料的基本特性。



 

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