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日期:2021-04-12瀏覽:2595次
1.線性介質與(yu) 非線性介質
1)線性介質:有外電場時,介質的極化強度與(yu) 宏觀電場E成正比,這類介質又叫線性介質。
極化是介質在外加電場中的性質。沒有外加電場時,介質的極化強度等於(yu) 零。
2)非線性介質:極化強度和外施電壓的關(guan) 係是非線性的介質,叫非線性介質。
鐵電體(ti) 就是一種典型的非線性介質。在鐵電體(ti) 中存在的極化機構一自發極化。
2.產(chan) 生鐵電性的原因一自發極化
1)自發極化:自發極化的極化狀態並非由外電場所造成,而是由晶體(ti) 的內(nei) 部結構特點造成的,晶體(ti) 中每一個(ge) 晶胞裏存在固有電耦極矩,這類晶體(ti) 通常稱為(wei) 極性晶體(ti) 。
2)自發極化強度
鐵電晶體(ti) 晶胞中的電偶極矩是電介質在轉變為(wei) 鐵電體(ti) 時自發出現的,雖有若幹種可能取向,但其數值為(wei) 一定。這個(ge) 數值除以晶胞的體(ti) 積所得到的商稱為(wei) 自發極化強度Ps。
3)鐵電體(ti) :鐵電體(ti) 是在一定溫度範圍內(nei) 含有能自發極化,並且發極化方向可隨外電場作可逆轉動的晶體(ti) 。
當鐵電體(ti) 的晶胞自發極化而出現電矩時,相鄰晶胞的電矩可以同向排列形成電疇,並出現鐵電性;也可以相間反向排列而成為(wei) 反鐵電性。
鐵電晶體(ti) 一定是極性晶體(ti) ,但並非的極性晶體(ti) 都是鐵電體(ti) 。隻有某些特殊的晶體(ti) 結構,在自發極化改變方向時,晶體(ti) 構造不發生大的畸變,才能產(chan) 生以上的反向轉動。鐵電體(ti) 就具有這些特殊的晶體(ti) 結構。鐵電體(ti) 晶體(ti) 中並不含有鐵。
3.鐵電晶體(ti) 的種類
1)有序-無序鐵電體(ti)
其自發極化同個(ge) 別離子的有序化相關(guan) 聯。典型的有序-無序型鐵電體(ti) 是含有氫鍵的晶體(ti) 。這類晶體(ti) 中質子的有序運動與(yu) 鐵電性相關(guan) 聯,例如KH2PO4就是如此。
2)位移型鐵電體(ti)
自發極化同一類離子的亞(ya) 點陣相對於(yu) 另一類亞(ya) 點陣的整體(ti) 位移相關(guan) 聯。
位移型鐵電體(ti) 的結構大多同鈣鈦礦結構及鈦鐵礦結構緊密相關(guan) 。
鈦酸鋇是典型的鈣鈦礦型的鐵電體(ti) 。BaTiO4>120℃,立方結構,晶體(ti) 無鐵電性;BaTiO4<120℃,晶體(ti) 結構產(chan) 生畸變,為(wei) 四方結構,有鐵電性,通常將這種溫度稱為(wei) 居裏溫度或居裏點。鐵電體(ti) 在居裏點處,由於(yu) 自發極化的突變引起介電常數的顯著變化。