鐵電的基本特性

的鐵電材料都同時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，因此即使沒有外加電場，也能產(chǎn)生電偶極矩，并且其自發(fā)極化可以在外電場作用下改變方向 。當(dāng)溫度高于某一臨界值時，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，若給材料施加電場則材料會發(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)化時化方向會有 2 個或多個可能取向，并且同時其化強(qiáng)度隨著外加電場的變化會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)度會隨電壓增加而增加，當(dāng)外部電壓到達(dá)Vsat時，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，其化強(qiáng)度并不會隨著外部電壓降低而變?yōu)?nbsp;0，而是隨著外部電壓的變?yōu)?0，其化強(qiáng)度會變?yōu)?nbsp;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，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，鐵電材料化強(qiáng)度會到達(dá)-Psat，即與 Psat 相反的化強(qiáng)度，當(dāng)電壓從-Vsat 變?yōu)?Vsat 時，化強(qiáng)度便會沿著與上部分曲線呈中xin對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。