鐵電材料是一種非常重要的電介質(zhì)材料,不僅具有較高的介電常數(shù),還有顯著的熱釋電效應(yīng)和壓電效應(yīng)重要手段,因此也被廣泛應(yīng)用于從日常生活到多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。在有限溫度下堅定不移,鐵電材料具有自發(fā)極化落地生根,并且自發(fā)極化的取向可能有兩個(gè)或多個(gè),其取向還會(huì)隨著電場(chǎng)作用而發(fā)生改變技術的開發。極化交互作用還會(huì)使得長(zhǎng)程序與熱漲落(溫度 T)兩者發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系成效與經驗,一旦前者比后者強(qiáng)度高,就會(huì)發(fā)生順電-鐵電相變健康發展,反之亦然[1-6]提供了有力支撐。由于極化屬于一種極性矢量,而產(chǎn)生的自發(fā)極化會(huì)在晶體中形成*的方向堅實基礎,這時(shí)每個(gè)晶胞中的原子就會(huì)沿著該方向產(chǎn)生相對(duì)位移積極,使得正、負(fù)電荷中心不重合前景,從而形成電偶極矩經驗。晶體一般只在一定的溫度范圍內(nèi)具有鐵電性,一旦當(dāng)溫度超過某一設(shè)定值長效機製,就會(huì)經(jīng)歷從鐵電相 (ferroelectric phase) 到順電相(paraelectric phase) 的結(jié)構(gòu)相變進一步意見,自發(fā)極化也會(huì)隨之消失重要部署,這一轉(zhuǎn)變溫度被稱為居里溫度 (TC)。當(dāng)溫度高于居里溫度產業,晶體是非極性結(jié)構(gòu)數字技術,也稱作順電結(jié)構(gòu)。
當(dāng)鐵電晶體發(fā)生自發(fā)極化現(xiàn)象時(shí)工具,由其正負(fù)兩端的束縛電荷產(chǎn)生的退極化場(chǎng)與極化取向相反尤為突出,這時(shí)晶體內(nèi)部的靜電能將會(huì)變大。當(dāng)鐵電晶體被束縛時(shí)市場開拓,應(yīng)變能還將因?yàn)樽园l(fā)極化產(chǎn)生的自發(fā)應(yīng)變而增加標準。因此,就算極化均勻穩定,其狀態(tài)也是不穩(wěn)定的機製性梗阻,晶體還將自發(fā)分成小區(qū)域,這些小區(qū)域被稱為―疇‖單產提升。雖然各個(gè)疇的極化方向不一致求索,但疇內(nèi)部的電偶極子取向卻相同。對(duì)于多晶而言多樣性,其電疇取向沒有任何規(guī)律可循性能穩定,因?yàn)樗木Я5娜∠蚴侨我獾模蝗绻菃尉б幠?,則不一致的電疇自發(fā)極化取向間還存在著簡(jiǎn)單的關(guān)系數字化。就鐵電體晶體整體來說,在沒有電場(chǎng)作用之前作用,極化狀態(tài)也將不會(huì)對(duì)外呈現(xiàn)出來開展攻關合作。
施加外電場(chǎng)后,電疇在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng),可以用電滯回線來描述情況正常,如圖 1.1 所示。當(dāng)施加的電場(chǎng)從 0 慢慢變大時(shí)聯動,鐵電疇成核并長(zhǎng)大各領域,再有疇壁運(yùn)動(dòng),導(dǎo)*化發(fā)生翻轉(zhuǎn)技術特點。在電場(chǎng)較弱的情況下的有效手段,占主導(dǎo)地位的將會(huì)是可逆的疇壁運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度變大時(shí)保持競爭優勢,成核的新疇出現(xiàn)真正做到,這時(shí)疇壁運(yùn)動(dòng)是不可逆的,線性段跟隨 E 的上升趨勢(shì)比極化強(qiáng)度要慢。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度大到一定的值時(shí)(B 點(diǎn))服務,極化強(qiáng)度趨于飽和實現,而此時(shí)的晶體也變成單疇。此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度值若再變大舉行,總的極化強(qiáng)度仍會(huì)因?yàn)楦袘?yīng)極化的增加而有所增大。如果從飽和狀態(tài)后又逐漸減弱電場(chǎng)強(qiáng)度不容忽視,極化強(qiáng)度也將慢慢下降(沿 C→B→D 曲線減少)習慣,還使得晶體在電場(chǎng)強(qiáng)度值為零 時(shí)的極化強(qiáng)度仍然很大。線段 OD 被稱之為剩余極化 Pr (remanent polarization)組建。線段 CB 的延長(zhǎng)線與極化縱軸交于點(diǎn) E覆蓋,則此時(shí)的線段 OE 表示為自發(fā)極化 PS。如果外加電場(chǎng)為反向有效保障,電偶極矩翻轉(zhuǎn)激發創作。用 D→F→I 的曲線變化來描述 P-E 特性曲線,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度值為 EC(EC稍有不慎,矯頑電場(chǎng)強(qiáng)度 (coercive field) )時(shí)探索,極化強(qiáng)度為零。F→I 段曲線為電疇的反向定向區(qū)全面協議,當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度值到達(dá) I 點(diǎn)時(shí)重要作用,極化強(qiáng)度又趨于飽和,再逐漸增大反向電場(chǎng)時(shí)講實踐,線段 IG 與線段 CB 情況類似增幅最大,感應(yīng)極化強(qiáng)度增加,而曲線斜率也將減小最為顯著。若逐漸減小反向電場(chǎng)滿意度,P-E 特性曲線會(huì)沿著G→I→H→C 曲線返回,由此行成一個(gè)閉合的回線生產能力。由上分析得知智慧與合力,電場(chǎng) E 在正、負(fù)飽和值之間循環(huán)一圈后狀況,P-E 之間的關(guān)系就如曲線 CBDFIGHC 所示範圍和領域,這和鐵磁材料的磁滯回線非常類似。
并不是每個(gè)晶體的介電常數(shù)都是常數(shù)業務,如鐵電體,由于極化屬于非線性的,因此完善好,其介電常數(shù)通常用斜率表示(以 OA 處于原點(diǎn)的斜率)促進進步。因此當(dāng)我們需要測(cè)這類晶體的介電常數(shù)時(shí),應(yīng)該施加很小的測(cè)量電場(chǎng)。
電話
微信掃一掃