1 極化 polarization
在電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)中束縛著的電荷發(fā)生位移或者極性按電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象,稱(chēng)為電介質(zhì)的極化。
2 自發(fā)極化 spontaneous polarization
在沒(méi)有外電場(chǎng)作用時(shí),鐵電晶體或鐵電陶瓷中存在著由于電偶極子的有序排列而產(chǎn)生的極化,稱(chēng)為自發(fā)極化。在垂直于極化軸的表面上,單位面積的自發(fā)極化電荷量稱(chēng)為自發(fā)極化強(qiáng)度。它是一個(gè)矢量,用P表示,其單位為C/m2。
3 鐵電性 ferroelectricity
某些材料在一定溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化。而且其自發(fā)極化可以因外電場(chǎng)的作用而轉(zhuǎn)向,材料的這種特性稱(chēng)為鐵電性。
4 鐵電疇 ferroeletric domain
鐵電體內(nèi)部分成若干個(gè)小區(qū)域,自發(fā)極化方向一致的區(qū)域稱(chēng)為鐵電疇,簡(jiǎn)稱(chēng)電疇。兩個(gè)疇之間的界面稱(chēng)為疇壁。
5 電滯回線 ferroelectric hysteresis loop
在較強(qiáng)的交變電場(chǎng)作用下,鐵電體的極化強(qiáng)度P隨外電場(chǎng)呈非線性變化,而且在一定的溫度范圍內(nèi),P表現(xiàn)為電場(chǎng)E的雙值函數(shù),呈現(xiàn)出滯后現(xiàn)象,如圖1`所示。這個(gè)P-E（或D-E）回線就稱(chēng)為電滯回線。
6 反鐵電性 anti-ferroelectricty
反鐵電體是一種反極性晶體。由順電相向反鐵電相轉(zhuǎn)變時(shí),高溫相的兩個(gè)相鄰晶胞產(chǎn)生反平行的電偶極子而成為子晶格,兩者構(gòu)成一個(gè)新的晶胞。因此,晶胞的體積增大一倍。其自由能與該晶體的鐵電態(tài)自由能很接近,因而在外加電場(chǎng)作用下,它可由反極性相轉(zhuǎn)變到鐵電相,故可觀察到雙電滯回線。這種性質(zhì)稱(chēng)為反鐵電性。
7 鈣鈦結(jié)構(gòu)礦 perovskite structure
具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鐵電,壓電陶瓷屬于ABO3型氧八面體,其中A為一價(jià)或二價(jià)金屬離子,而B(niǎo)為四價(jià)或五價(jià)金屬。半徑較大的A正離子,半徑較小的B正離子和氧離子分別位于晶胞格子的頂角,體心和面心。如圖所示。這種結(jié)構(gòu)也可看成是一組BO6八面體按簡(jiǎn)立方圖樣排列而成,各氧八面體由公有的氧離子聯(lián)結(jié),A正離子占據(jù)氧八面體之間的空隙,鈣鈦礦原胞是立方的,也可畸變成具有三角和四方對(duì)稱(chēng)性。鈦酸鋇,鈦酸鉛,鋯鈦酸鉛和KxNa1-xNbO3等鐵電壓電陶瓷具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。
8 鎢青銅結(jié)構(gòu) tungsten-bronze structure
具有鎢青銅結(jié)構(gòu)的鐵電,壓電陶瓷也屬于ABO3型氧八面體鐵電體,一個(gè)四方晶胞包含10個(gè)BO6八面體,它們由其頂角按一定方式聯(lián)結(jié)而成。 偏鈮酸鉛和鈮酸鍶鋇等鐵電壓電陶瓷具有鎢青銅結(jié)構(gòu)。
9 鉍層狀結(jié)構(gòu) bismuth layer structure
鉍層狀結(jié)構(gòu)可以看成是由其氧八面體類(lèi)鈣鈦礦層與{Bi2O12}層交替疊成的。其中類(lèi)鈣鈦礦層可以是一層{如Bi2WO6},二層{如PbBi2Nb3O9},三層{如Bi4Ti8O12}以至五層。在類(lèi)鈣鈦礦層中,其正離子可被許多離子取代。
10 焦綠石結(jié)構(gòu) pyrochlore structure
焦綠石結(jié)構(gòu)是由共同頂角的{NbO6或TaO6}氧八面體組成,而較大的Cd2+{或Pb2+}離子位于氧八面體之間的間隙中。這種結(jié)構(gòu)的鐵電體僅出現(xiàn)在Cd2Nb2O2, Pb2Nb2O2和Cd2Ta2O7等有限幾種化合物中
11 居里溫度 Curie temperature
鐵電{或反鐵電}陶瓷只在某一溫度范圍內(nèi)才具有鐵電{反鐵電}性,它有一臨界溫度Tc.。當(dāng)溫度高于Tc時(shí),鐵電{或反鐵電}相轉(zhuǎn)變?yōu)轫橂娤?自發(fā)極化消失。這個(gè)臨界溫度TC就稱(chēng)為鐵電[或反鐵電]陶瓷的居里溫度。
12 壓電效應(yīng) piezoelectric effect
對(duì)某些電介質(zhì)施加機(jī)械力而引起它們內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移,產(chǎn)生極化,從而導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷。在一定應(yīng)力范圍內(nèi),機(jī)械力與電荷呈線性可逆關(guān)系,這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)或正壓電效應(yīng)。反之,如果把具有壓電效應(yīng)的介質(zhì)置于外電場(chǎng)中,由于電場(chǎng)的作用會(huì)引起介質(zhì)內(nèi)部正負(fù)電荷中心位移,而這一位移又使介質(zhì)發(fā)生形變。在一定電場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi),電場(chǎng)強(qiáng)度與形變呈線性可逆關(guān)系,這種效應(yīng)稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。
13 熱釋電效應(yīng) pyroelectric effect
由于溫度的變化,熱釋電晶體和壓電陶瓷等會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的電荷中心相對(duì)位移,使它們的自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化,從而在它們的兩端產(chǎn)生異號(hào)的束縛電荷,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱釋電效應(yīng)。具有這種性質(zhì)的材料稱(chēng)為熱釋電體。壓電陶瓷屬于熱釋電體。若不考慮溫度的不均勻性,熱釋電體一般具有一級(jí)和二級(jí)熱釋電效應(yīng)。其中二級(jí)熱釋電效應(yīng)是由于溫度變化引起材料形變,再由壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷的二級(jí)效應(yīng)。一般情況下,若溫度變化率相同,升降溫過(guò)程中產(chǎn)生的熱釋電電荷大小相等,但符號(hào)相反。
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