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在晶(jīng)體中,如(rú)果(guǒ)晶胞中(zhōng)由於晶格結構對(duì)稱性(xìng)原(yuán)因使(shǐ)正負電荷(hé)中心(xīn)不相重(zhòng)合,即(jí)每一個晶胞(bāo)具有一(yī)定(dìng)的(dí)固有(yǒu)偶(ǒu)極(jí)矩(jǔ)時,由(yóu)於(yú)晶體(tǐ)構(gòu)造的周期(qī)性(xìng)和(hé)重復(fù)性,晶(jīng)胞的(dí)固有偶(ǒu)極矩(jǔ)便會沿同(tóng)一(yī)方向(xiàng)排列(liè)整齊,使(shǐ)晶體處(chǔ)於高(gāo)度極化狀(zhuàng)態(tài)下(xià)。這(zhè)種極化(huà)狀(zhuàng)態是(shì)在外(wài)電場(cháng)為零時自發產生(shēng)的,因而(ér)稱為自發極(jí)化。具有(yǒu)自(zì)發極化的晶(jīng)體(tǐ)必然是個(gè)帶(dài)電體,在(zài)晶體內外(wài)空(kōng)間(jiān)建立(lì)電(diàn)場,其(qí)電(diàn)場(cháng)強度取決於自(zì)發極化(huà)強度。
非極(jí)性晶體從彈的角(jiǎo)度考慮是穩(wěn)定的,那(nà)麼(mó)為什麼(mó)其中會(huì)出現陰,陽離子(zǐ)的(dí)位(wèi)移(yí)從而(ér)出(chū)現自(zì)發極化呢?其原因(yīn)可以(yǐ)簡單地闡述如下。假(jiǎ)設偶極子起(qǐ)源(yuán)於(yú)電(diàn)荷(hé)為(wéi)q的一(yī)種(zhǒng)A離子(zǐ)在晶(jīng)格(gé)中的(dí)位移(yí),則極(jí)化(huà)起因於晶格中的A離子作了(liǎo)相同的位移,這就導致(zhì)了(liǎo)對(duì)於任(rèn)何一個單(dān)個(gè)的A離(lí)子(zǐ),即使無(wú)外場作用(yòng),也(yě)總(zǒng)有來自周圍極化(huà)P所產(chǎn)生(shēng)的局(jú)部(bù)電場(cháng)作用其上(shàng)。局(jú)部(bù)電(diàn)場形成的基本原(yuán)理示於下圖,其大(dà)小(xiǎo)可用(yòng)下(xià)式(shì)計(jì)算(suàn)




這裏(lǐ)需(xū)要(yào)指(zhǐ)出(chū),用實(shí)驗(yàn)方(fāng)法(fǎ)很難(nán)發(fā)現具有(yǒu)自發極化的晶(jīng)體所帶(dài)電荷(hé),這(zhè)是因為(wéi)自(zì)發極(jí)化(huà)建(jiàn)立(lì)的(dí)電場吸引了晶(jīng)體內(nèi)部(bù)和外都(dū)空間的異(yì)號(hào)自由電(diàn)荷,在晶(jīng)體表麵形成(chéng)一個(gè)表(biǎo)麵電荷層(céng),結果(guǒ)自發極化建(jiàn)立(lì)的表(biǎo)麵(miàn)束縛(fù)電荷被吸(xī)引來的表(biǎo)麵(miàn)自由(yóu)電荷所(suǒ)屏蔽。但是,改變溫度(dù)或(huò)者(zhě)施加(jiā)應力產生變(biàn)形(xíng)時,由(yóu)於(yú)離子間距和鍵(jiàn)角發(fā)生變化,自(zì)發(fā)極化(huà)強度也將發生(shēng)變化。這(zhè)時(shí)被自發極化束縛在(zài)表麵(miàn)的(dí)自由(yóu)電荷層就有(yǒu)一(yī)部分可以恢(huī)復自由(yóu)而釋放出(chū)來(lái),使晶體(tǐ)呈現出(chū)帶電(diàn)狀(zhuàng)態(tài)或在(zài)閉合電路(lù)中產生電(diàn)流。這(zhè)就(jiù)是(shì)熱釋電(diàn)效(xiào)應和(hé)壓電(diàn)效(xiào)應。


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