材料的铁电性PPT
铁电性的定义铁电性是指一些材料在外部电场作用下,其内部电荷会进行有序的排列和移动,从而表现出明显的极化现象。这种极化现象在一定条件下可以反转,即材料的极化...
铁电性的定义铁电性是指一些材料在外部电场作用下,其内部电荷会进行有序的排列和移动,从而表现出明显的极化现象。这种极化现象在一定条件下可以反转,即材料的极化状态随着外部电场的变化而变化,因此具有铁电性的材料也被称为“铁电体”。铁电材料的特性铁电材料具有以下特性:存在自发极化在没有外部电场作用时,铁电材料内部存在自发极化,这是铁电性的基础极化强度与外部电场成正比在外部电场作用下,铁电材料的极化强度会随着电场强度的增加而增加,呈现出正比关系存在滞后效应当外部电场变化时,铁电材料的极化状态会有一定的滞后,表现为电滞回线存在疲劳特性铁电材料在反复极化过程中,会发生疲劳现象,表现为极化强度的下降铁电材料的分类铁电材料主要分为以下几类:钙钛矿型铁电体这类材料以钛酸钙(CaTiO3)为代表,具有自发极化和电滞回线等铁电特性钨青铜型铁电体这类材料以铌酸锂(LiNbO3)为代表,具有高折射率、非线性光学效应和良好的铁电性能含铋层状结构铁电体这类材料以铋镁钛酸铅(BiMgTiO3)为代表,具有高矫顽力和低损耗等优点反铁电体这类材料在特定条件下会发生反铁电现象,即相邻晶胞之间电荷相反排列,从而抵消了总体电荷,表现出非极性多铁性材料这类材料同时具有铁电性和磁性等特性,因此在信息技术、电子工程等领域具有广泛的应用前景铁电材料的应用铁电材料在以下领域中具有广泛的应用:电子元器件利用铁电材料的极化和电滞回线特性,可以制造出各种电子元器件,如电容器、晶体管、传感器等非线性光学钨青铜型铁电体具有非线性光学效应,可以用于制造激光器、光放大器、光学开关等器件能量存储铁电材料可以用于制造电池和超级电容器等能量存储器件,其高能量密度和长寿命等优点备受关注信息技术多铁性材料具有多种功能特性,如磁电转换、光电磁转换等,可以用于制造各种信息处理和存储器件生物医学铁电材料可以用于制造药物载体和生物传感器等医疗器械,也可以用于制备功能性生物材料环境监测利用反铁电体的反铁电现象,可以用于制造气体传感器和湿度传感器等环境监测器件其他领域铁电材料还可以在陶瓷、玻璃、涂料等领域得到应用,如制造高性能陶瓷、改善玻璃光学性能、制备多功能涂料等