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鐵(tiě)電材(cái)料是(shì)在特(tè)定(dìng)溫(wēn)度區間(jiān)內存在自發極(jí)化(huà)的一類材(cái)料(liào),且在外(wài)場作(zuò)用(yòng)下(xià),材料自發極化的(dí)方向隨外場方向而(ér)改變。因此(cǐ),“鐵電性”就是晶體的(dí)自發極(jí)化在外場作用(yòng)下發(fā)生改變的性(xìng)質。鈣(gài)鈦(tài)礦型(xíng)鐵電體是數(shù)目(mù)多的(dí)一類鐵(tiě)電體,其通式為(wéi) ABO3,結構如圖 2.2 所示。鈣(gài)鈦礦結構(gòu)可用(yòng)簡立方格(gé)子來描述,頂(dǐng)角為離子(zǐ)半徑較(jiào)大(dà)的(dí) A 離(lí)子(zǐ),體(tǐ)心為(wéi)離子(zǐ)半徑(jìng)較(jiào)小的(dí) B 離(lí)子(zǐ),O 離子占據麵心(xīn)位置。這樣,就(jiù)形(xíng)成(chéng)了(liǎo) B 離(lí)子在中心,O 離子在(zài)頂(dǐng)點的氧(yǎng)八麵體(tǐ)。在(zài)鈣鈦礦鐵(tiě)電體和其他(tā)一些含(hán)氧八麵(miàn)體(tǐ)中,B 離子(zǐ)會發(fā)生偏(piān)離中心(xīn)位置的(dí)移動(dòng),這(zhè)就是這些材料自發極化(huà)的(dí)來源。當(dāng)外界(jiè)條件(jiàn)變(biàn)化時,鐵(tiě)電體(tǐ)在外(wài)界刺(cì)激下發(fā)生(shēng)順電(diàn)-鐵電相變(biàn),位(wèi)於(yú)體心(xīn)的 B 離子偏(piān)離中心位置,晶(jīng)胞中的正(zhèng)負電(diàn)荷重心不(bù)重合(hé),存(cún)在(zài)電(diàn)偶極(jí)矩並(bìng)產生自(zì)發極化(huà)。
電滯(zhì)回綫,表(biǎo)明了材料(liào)極化強度隨(suí)外(wài)加電(diàn)場(cháng)變化滯後的(dí)現象(xiàng),如圖(tú) 2.3 所示(shì),是(shì)鐵電(diàn)材料主要的(dí)特(tè)征。若外(wài)加電場改變(biàn),鐵(tiě)電體的(dí)極化(huà)就會改變,且這(zhè)種改變(biàn)是(shì)非(fēi)綫性(xìng)的。當(dāng)外電場(cháng)發生轉向時,鐵電材料內(nèi)部(bù)鐵電(diàn)疇開始成核(hé)長(cháng)大,疇(chóu)壁發(fā)生移動,終發生極(jí)化轉向。電滯回綫充分(fēn)表(biǎo)明鐵電(diàn)材(cái)料(liào)中自發(fā)極(jí)化(huà)在電(diàn)場(cháng)作(zuò)用下是可翻轉的(dí),這(zhè)一(yī)特性(xìng)在(zài)實現數據(jù)存(cún)儲方(fāng)麵有(yǒu)重要(yào)應(yīng)用(yòng),特別(bié)是在非(fēi)揮發(fā)性(xìng)存儲(chǔ)器(qì)件(jiàn)中(zhōng)的應用(yòng)。不(bù)僅如此,鐵(tiě)電(diàn)材料(liào)是介(jiè)電(diàn)材料,壓(yā)電材(cái)料和(hé)熱(rè)釋電材料的(dí)亞族(zú),所以(yǐ)鐵(tiě)電(diàn)材料除了具備鐵(tiě)電性之外(wài),還必然(rán)具(jù)備介電,壓(yā)電,熱(rè)釋(shì)電等,在半(bàn)導體,應(yīng)用物理(lǐ)等領域(yù)均(jūn)有(yǒu)重要應用。

