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鐵電材料在材料中占據(jù)的位置及鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用

日期:2019-01-04瀏覽:1802次

   鐵電材料在材料中占據(jù)的位置及鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用
  
  鐵電材料是一種存在自發(fā)極化的材料,且自發(fā)極化有兩個(gè)或多個(gè)可能的取向,在電場(chǎng)作用下,其取向可以改變。它具有介電、壓電、熱釋電、鐵電以及電光效應(yīng)、聲光效應(yīng)、光折變效應(yīng)和非線性光學(xué)效應(yīng)等重要特性。鐵電體概括起來可以分成兩大類,一類以KH2PO4為代表,具有氫鍵,從順電相過渡到鐵電相是無序到有序的相變,屬有序無序型。另一類為位移型鐵電體,以BaTiO3為代表,從順電相到鐵電相轉(zhuǎn)變是由其中兩個(gè)子晶格發(fā)生相對(duì)位移。  
  鐵電材料,是指具有鐵電效應(yīng)的一類材料,它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域熱門的研究課題之一。鐵電材料是一類重要的功能材料,是近年來高新技術(shù)研究的前沿和熱點(diǎn)之一?! ?/div>
  在一些電介質(zhì)晶體中,晶胞的結(jié)構(gòu)使正負(fù)電荷重心不重合而出現(xiàn)電偶極矩,產(chǎn)生不等于零的電極化強(qiáng)度,使晶體具有自發(fā)極化,晶體的這種性質(zhì)叫鐵電性(ferroelectricity)。  
  鐵電性:  
  鐵電性是某些絕緣體材料中在外加電場(chǎng)的作用下自發(fā)極化可以被反轉(zhuǎn)的特性。多數(shù)材料的極化是與外加電場(chǎng)線性成正比的,非線性效應(yīng)是不顯著的。這種極化叫做電介質(zhì)極化。有些稱作順電體的材料,線性的極化效應(yīng)更加顯著。于是與極化曲線斜率相對(duì)應(yīng)的介電常數(shù)是以一個(gè)外加電場(chǎng)的函數(shù)。除了非線性效應(yīng)以外,鐵電材料中還存在自發(fā)極化。這種材料稱作焦電材料。鐵電材料與其不同之處在于它的自發(fā)極化可以在外加電場(chǎng)作用下被反轉(zhuǎn),產(chǎn)生一個(gè)電滯歸線。一般來說,材料的鐵電性只存在于某一相變溫度以下,稱為居里溫度。在這個(gè)溫度以上,材料變?yōu)轫橂婓w?! ?/div>
  鐵磁體中的原子有固定的磁偶極矩,這些磁矩自發(fā)排列起來。自發(fā)排列的原因是固體中電子的量子力學(xué)效應(yīng)。鐵磁體的居里溫度指向順磁體轉(zhuǎn)變的溫度,同理對(duì)鐵電體,指材料不再是鐵電體的溫度。對(duì)于一塊未極化鐵電晶體,電疇隨機(jī)排列,凈極化強(qiáng)度為零。當(dāng)外加一個(gè)電場(chǎng)時(shí),電疇同時(shí)向電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)電場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí),全部電疇沿電場(chǎng)方向排列一致,這時(shí)晶體變成一個(gè)大電疇,處于極化飽和狀態(tài)。當(dāng)扭轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí),極化反轉(zhuǎn)但不回零,晶體獲得一個(gè)剩余極化強(qiáng)度PR,當(dāng)電場(chǎng)被扭轉(zhuǎn)到矯頑場(chǎng)Ec時(shí),剩余極化強(qiáng)度被去除。鐵電相是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)格的狀態(tài),大多數(shù)材料都是順電狀態(tài),順電相指即使沒有固有電偶極子,電場(chǎng)也可誘發(fā)極化。而鐵電體是有極性的,他們因?yàn)榫О脑优帕卸鴵碛幸粋€(gè)固有電偶極矩。晶體有32個(gè)群,其中,21種是非中心對(duì)稱的。在他們之中,20中是壓電體,即壓力誘發(fā)極化。而在這20種之中只有10種在無壓力下是有極性的,即熱釋電體,溫度變化導(dǎo)致熱膨脹,熱膨脹導(dǎo)化強(qiáng)度變化。后,在這當(dāng)中,當(dāng)極化強(qiáng)度還可以被電場(chǎng)重新定向時(shí),晶體才是鐵電體。
  
  鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的軟件平臺(tái)hacepro,采用labview系統(tǒng)開發(fā),符合導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的各項(xiàng)測(cè)試需求,具備穩(wěn)定性與安全性,并具備斷電資料的保存功能,圖像資料可保存恢復(fù),。兼容,XP、win7、win10系統(tǒng)?! ?/div>
  友善的使用界面  
  多語界面:支持中文/英文兩種語言界面;  
  即時(shí)監(jiān)控:系統(tǒng)測(cè)試狀態(tài)即時(shí)瀏覽,無需等待;  
  圖例管理:通過軟件中的狀態(tài)圖示,一目了然,立即對(duì)狀態(tài)說明,了解測(cè)試狀態(tài);  
  使用權(quán)限:可設(shè)定使用者的權(quán)限,方便管理;  
  故障狀態(tài):軟件具有設(shè)備的故障報(bào)警功能
  
  鐵電材料測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域:  
  1.電介質(zhì)材料的各類電學(xué)性能,例如無機(jī)電介質(zhì)材料、有機(jī)高分子聚合物材料等  
  2.測(cè)試環(huán)狀固體材料在不同頻率下的磁導(dǎo)率(Permeability)及損耗正切值(Losstangent)。
  
  

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