鐵電的基本特性

　　的鐵電材料都同時(shí)具備鐵電性和壓電性。鐵電性是指在一定溫度范圍內(nèi)材料會(huì)產(chǎn)生自發(fā)極化。由于鐵電體晶格中的正負(fù)電荷中心不重合，因此即使沒(méi)有外加電場(chǎng)，也能產(chǎn)生電偶極矩，并且其自發(fā)極化可以在外電場(chǎng)作

　　用下改變方向 。當(dāng)溫度高于某一臨界值時(shí)，其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，正負(fù)電荷中心重合，自發(fā)極化消失，這一溫度臨界值稱為居里溫度(Tc)。壓電性是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能-電能相互轉(zhuǎn)換的一種性質(zhì)。若在某一方向上給材料施加外力使材料發(fā)生形變，其內(nèi)部會(huì)發(fā)生極化并在表面產(chǎn)生電荷，這就是壓電效應(yīng)；相反，若給材料施加電場(chǎng)則材料會(huì)發(fā)生形變而產(chǎn)生機(jī)械力，這就是逆壓電效應(yīng)。

　　鐵電材料指材料本身具有自發(fā)化特性，且材料發(fā)生自發(fā)化時(shí)化方向會(huì)有 2 個(gè)或多個(gè)可能取向，并且同時(shí)其化強(qiáng)度隨著外加電場(chǎng)的變化會(huì)隨之改變的性電介質(zhì)。假設(shè)鐵電材料初始化強(qiáng)度為 0，那么在外加電壓情況下，其化強(qiáng)度會(huì)隨電壓增加而增加，當(dāng)外部電壓到達(dá)Vsat時(shí)，化強(qiáng)度到達(dá)Psat。Psat 又被成為大化強(qiáng)度或者飽和化強(qiáng)度(Saturated polarization)，Vsat 又被稱為大化電壓或飽和化電壓(Saturated voltage)。但是當(dāng)外部電壓被撤銷時(shí)，其化強(qiáng)度并不會(huì)隨著外部電壓降低而變?yōu)?0，而是隨著外部電壓的變?yōu)?0，其化強(qiáng)度會(huì)變?yōu)?Pr，即剩余化強(qiáng)度(Residual polarization)。隨著外部電壓的繼續(xù)降低，當(dāng)外部電壓到達(dá)-Vc 時(shí)，鐵電材料的化強(qiáng)度變?yōu)?0，該外部電壓 Vc 被稱為矯頑電壓(Coercive voltage)。當(dāng)電壓降至-Vsat 時(shí)，鐵電材料化強(qiáng)度會(huì)到達(dá)-Psat，即與 Psat 相反的化強(qiáng)度，當(dāng)電壓從-Vsat 變?yōu)?Vsat 時(shí)，化強(qiáng)度便會(huì)沿著與上部分曲線呈中xin對(duì)稱的下部分曲線變化。這便是電滯回線的特性，般認(rèn)為電滯回線是鐵電材料的基本特性。