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铁电的基本特性

日期:2021-08-26浏览:166次

铁电分析仪-新图未更换.jpg
  所有的铁电材料都同时具备铁电性和压电性。铁电性是指在一定温度范围内材料会产生自发极化。由于铁电体晶格中的正负电荷中心不重合,因此即使没有外加电场,也能产生电偶极矩,并且其自发极化可以在外电场作
 
  用下改变方向 。当温度高于某一临界值时,其晶格结构发生改变,正负电荷中心重合,自发极化消失,这一温度临界值称为居里温度(Tc)。压电性是实现机械能-电能相互转换的一种性质。若在某一方向上给材料施加外力使材料发生形变,其内部会发生极化并在表面产生电荷,这就是压电效应;相反,若给材料施加电场则材料会发生形变而产生机械力,这就是逆压电效应。
 
  铁电材料指材料本身具有自发化特性,且材料发生自发化时化方向会有 2 个或多个可能取向,并且同时其化强度随着外加电场的变化会随之改变的性电介质。假设铁电材料初始化强度为 0,那么在外加电压情况下,其化强度会随电压增加而增加,当外部电压到达Vsat时,化强度到达Psat。Psat 又被成为大化强度或者饱和化强度(Saturated polarization),Vsat 又被称为大化电压或饱和化电压(Saturated voltage)。但是当外部电压被撤销时,其化强度并不会随着外部电压降低而变为 0,而是随着外部电压的变为 0,其化强度会变为 Pr,即剩余化强度(Residual polarization)。随着外部电压的继续降低,当外部电压到达-Vc 时,铁电材料的化强度变为 0,该外部电压 Vc 被称为矫顽电压(Coercive voltage)。当电压降至-Vsat 时,铁电材料化强度会到达-Psat,即与 Psat 相反的化强度,当电压从-Vsat 变为+Vsat 时,化强度便会沿着与上部分曲线呈中xin对称的下部分曲线变化。这便是电滞回线的特性,般认为电滞回线是铁电材料的基本特性。

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