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1.綫性(xìng)介(jiè)質與(yǔ)非(fēi)綫性介質
1)綫性(xìng)介質(zhì):有外電(diàn)場時(shí),介(jiè)質(zhì)的極(jí)化(huà)強度與(yǔ)宏(hóng)觀(guān)電場E成(chéng)正(zhèng)比(bǐ),這類介(jiè)質(zhì)又叫綫(xiàn)性介(jiè)質。
極(jí)化是介(jiè)質在(zài)外(wài)加(jiā)電場中的(dí)性(xìng)質(zhì)。沒有(yǒu)外加電(diàn)場(cháng)時(shí),介質(zhì)的(dí)極化強度(dù)等(děng)於零(líng)。
2)非(fēi)綫性(xìng)介(jiè)質:極化(huà)強度和(hé)外(wài)施電壓(yā)的關(guān)係是(shì)非(fēi)綫性(xìng)的(dí)介質,叫非(fēi)綫(xiàn)性(xìng)介(jiè)質(zhì)。
鐵電體就是一(yī)種典型的(dí)非綫性(xìng)介質(zhì)。在(zài)鐵(tiě)電體中存在(zài)的(dí)極化機(jī)構(gòu)一自發極化(huà)。
2.產(chǎn)生(shēng)鐵(tiě)電性(xìng)的原(yuán)因一自(zì)發(fā)極化(huà)
1)自(zì)發極(jí)化:自(zì)發(fā)極(jí)化的極(jí)化(huà)狀態並非由外電(diàn)場所造(zào)成(chéng),而(ér)是由(yóu)晶體的內(nèi)部(bù)結構特點(diǎn)造成的,晶(jīng)體中每(měi)一個晶胞裏存在(zài)固(gù)有電(diàn)耦(ǒu)極(jí)矩,這(zhè)類晶體(tǐ)通常(cháng)稱為極(jí)性(xìng)晶體。
2)自(zì)發極化強度
鐵(tiě)電(diàn)晶體晶胞中的電(diàn)偶(ǒu)極矩(jǔ)是電(diàn)介質(zhì)在轉變為(wéi)鐵電體時(shí)自發出(chū)現的,雖有若幹種(zhǒng)可(kě)能取向(xiàng),但其(qí)數(shù)值為(wéi)一(yī)定(dìng)。這個數值(zhí)除以(yǐ)晶胞(bāo)的(dí)體積所得(dé)到的(dí)商稱(chēng)為自(zì)發極化強(qiáng)度(dù)Ps。
3)鐵電(diàn)體:鐵電體是(shì)在一(yī)定(dìng)溫度範圍內(nèi)含有能(néng)自(zì)發極(jí)化,並且發(fā)極(jí)化(huà)方(fāng)向可(kě)隨外電(diàn)場(cháng)作(zuò)可(kě)逆(nì)轉動(dòng)的(dí)晶(jīng)體。
當(dāng)鐵(tiě)電(diàn)體(tǐ)的(dí)晶(jīng)胞自(zì)發(fā)極(jí)化而出現電矩(jǔ)時,相(xiāng)鄰晶(jīng)胞的電(diàn)矩(jǔ)可(kě)以(yǐ)同向排列(liè)形成電疇(chóu),並(bìng)出現鐵電(diàn)性;也可(kě)以(yǐ)相間反向(xiàng)排(pái)列而成為(wéi)反(fǎn)鐵電性。
鐵(tiě)電晶體(tǐ)一定(dìng)是(shì)極(jí)性晶體,但(dàn)並(bìng)非(fēi)的極(jí)性(xìng)晶(jīng)體都是(shì)鐵電體。隻(zhī)有某(mǒu)些(xiē)特殊的(dí)晶體(tǐ)結構,在自發極(jí)化改(gǎi)變(biàn)方向(xiàng)時(shí),晶體(tǐ)構造不(bù)發生(shēng)大的畸變,才能(néng)產(chǎn)生以上(shàng)的反(fǎn)向(xiàng)轉動(dòng)。鐵(tiě)電體就具有這(zhè)些特(tè)殊的晶(jīng)體(tǐ)結構(gòu)。鐵電(diàn)體(tǐ)晶體(tǐ)中(zhōng)並(bìng)不含有鐵(tiě)。
3.鐵(tiě)電(diàn)晶體(tǐ)的(dí)種類
1)有(yǒu)序-無序(xù)鐵(tiě)電(diàn)體
其(qí)自發極化同個別離子(zǐ)的有(yǒu)序(xù)化相(xiāng)聯係。典型的(dí)有(yǒu)序-無序型(xíng)鐵電體(tǐ)是含有(yǒu)氫鍵的晶(jīng)體。這類晶(jīng)體(tǐ)中質子(zǐ)的有序(xù)運(yùn)動與(yǔ)鐵電性相(xiāng)聯(lián)係,例如KH2PO4就是如此。
2)位移型(xíng)鐵(tiě)電(diàn)體
自發極(jí)化(huà)同一(yī)類(lèi)離(lí)子的亞(yà)點陣(zhèn)相(xiāng)對(duì)於另(lìng)一類(lèi)亞(yà)點陣的(dí)整體(tǐ)位移相聯係(xì)。
位移型(xíng)鐵電體的(dí)結構大多同鈣(gài)鈦礦結構及鈦(tài)鐵礦(kuàng)結構緊密相關。
鈦酸鋇是(shì)典(diǎn)型的鈣(gài)鈦(tài)礦(kuàng)型的(dí)鐵電(diàn)體。BaTiO4>120℃,立方(fāng)結(jié)構(gòu),晶(jīng)體(tǐ)無鐵電性;BaTiO4<120℃,晶體結(jié)構(gòu)產生畸(jī)變,為四方結構,有鐵電(diàn)性,通常(cháng)將這(zhè)種溫(wēn)度稱為居裏溫度(dù)或(huò)居裏點(diǎn)。鐵電體在居裏點處(chǔ),由於(yú)自發極化的(dí)突變引(yǐn)起介(jiè)電常數的(dí)顯著(zhù)變化。


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