史紹熙(1916~  )

[拼音]:tiedian cailiao

[英文]:ferro-electric material

熱釋電材料中的一類。其特點是不僅具有自發極化,而且在一定溫度範圍內,自發極化偶極矩能隨外施電場的方向而改變。它的極化強度P與外施電場強度E的關係曲線如圖所示,與鐵磁材料的磁通密度與磁場強度的關係曲線(B-H曲線)極為相似。

極化強度P滯後於電場強度E,稱為電滯曲線。電滯曲線是鐵電材料的特徵。即當鐵電晶體二端加上電場E後,極化強度P 隨E 增加沿OAB曲線上升,至B點後P 隨E的變化呈線性(BC線段)。E下降,P不沿原曲線下降,而是沿CBD曲線下降。當E為零時,極化強度P不等於零而為Pb,稱為剩餘極化強度。只有加上反電場EH時P方等於零,EH稱為鐵電材料的矯頑電場強度。CBDFGHIC構成整個電滯曲線。

鐵電晶體是由許多小區域(電疇)所組成,每個電疇內的極化方向一致,而相鄰電疇的極化方向則不同。從巨集觀來看,整個晶體是非極化的,呈中性。在外電場作用下,極化沿電場方向的電疇擴大。當所有電疇都沿外電場方向,整個晶體成為單疇晶體,即到達圖上飽和點B,當外電場繼續增加,此時晶體只有電子和離子極化,與普遍電介質一樣,P與E成直線關係(BC段),延長BC直線交P軸於T,相應的極化強度Ps即為該晶體的自發極化強度。

在某一溫度以上,鐵電材料的自發極化即消失,此溫度稱為居里點。它是由低溫的鐵電相改變為高溫的非鐵電相的溫度。

典型鐵電材料有:鈦酸鋇(BaTiO3)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)等。過去對鐵電材料的應用主要是利用它們的壓電性、熱釋電性、電光效能以及高介電常數。近年來,由於新鐵電材料薄膜工藝的發展,鐵電材料在資訊儲存、影象顯示和全息照像中的編頁器、鐵電光閥陣列作全息照像的儲存等已開始應用。