鐵電體的知識(shí)，您了解多少？

1.線性介質(zhì)與非線性介質(zhì)

1）線性介質(zhì)：有外電場(chǎng)時(shí)，介質(zhì)的極化強(qiáng)度與宏觀電場(chǎng)E成正比，這類介質(zhì)又叫線性介質(zhì)。

極化是介質(zhì)在外加電場(chǎng)中的性質(zhì)。沒有外加電場(chǎng)時(shí)，介質(zhì)的極化強(qiáng)度等于零。

2)非線性介質(zhì)：極化強(qiáng)度和外施電壓的關(guān)系是非線性的介質(zhì)，叫非線性介質(zhì)。

鐵電體就是一種典型的非線性介質(zhì)。在鐵電體中存在的極化機(jī)構(gòu)一自發(fā)極化。

2.產(chǎn)生鐵電性的原因一自發(fā)極化

1)自發(fā)極化：自發(fā)極化的極化狀態(tài)并非由外電場(chǎng)所造成，而是由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的，晶體中每一個(gè)晶胞里存在固有電耦極矩，這類晶體通常稱為極性晶體。

2）自發(fā)極化強(qiáng)度

鐵電晶體晶胞中的電偶極矩是電介質(zhì)在轉(zhuǎn)變?yōu)殍F電體時(shí)自發(fā)出現(xiàn)的，雖有若干種可能取向，但其數(shù)值為一定。這個(gè)數(shù)值除以晶胞的體積所得到的商稱為自發(fā)極化強(qiáng)度Ps。

3)鐵電體：鐵電體是在一定溫度范圍內(nèi)含有能自發(fā)極化，并且發(fā)極化方向可隨外電場(chǎng)作可逆轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體。

  當(dāng)鐵電體的晶胞自發(fā)極化而出現(xiàn)電矩時(shí)，相鄰晶胞的電矩可以同向排列形成電疇，并出現(xiàn)鐵電性；也可以相間反向排列而成為反鐵電性。

  鐵電晶體一定是極性晶體，但并非的極性晶體都是鐵電體。只有某些特殊的晶體結(jié)構(gòu)，在自發(fā)極化改變方向時(shí)，晶體構(gòu)造不發(fā)生大的畸變，才能產(chǎn)生以上的反向轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵電體就具有這些特殊的晶體結(jié)構(gòu)。鐵電體晶體中并不含有鐵。

3.鐵電晶體的種類

1）有序-無序鐵電體

 其自發(fā)極化同個(gè)別離子的有序化相聯(lián)系。典型的有序-無序型鐵電體是含有氫鍵的晶體。這類晶體中質(zhì)子的有序運(yùn)動(dòng)與鐵電性相聯(lián)系，例如KH₂PO₄就是如此。

2）位移型鐵電體

自發(fā)極化同一類離子的亞點(diǎn)陣相對(duì)于另一類亞點(diǎn)陣的整體位移相聯(lián)系。

   位移型鐵電體的結(jié)構(gòu)大多同鈣鈦礦結(jié)構(gòu)及鈦鐵礦結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。

 鈦酸鋇是典型的鈣鈦礦型的鐵電體。BaTiO₄>120℃，立方結(jié)構(gòu)，晶體無鐵電性；BaTiO₄<120℃，晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生畸變，為四方結(jié)構(gòu)，有鐵電性，通常將這種溫度稱為居里溫度或居里點(diǎn)。鐵電體在居里點(diǎn)處，由于自發(fā)極化的突變引起介電常數(shù)的顯著變化。