铁电体、热释电体、压电体和介电体及其之间的关系

某些晶体在一定的温度范围内具有自发极化，而且其自发极化方向可以因外电场而反向，晶体的这种特性即成为铁电性。具有铁电性的晶体成为铁电体，是因为它与铁磁体在许多物理性质上具有一对应之处（电滞回线对应磁滞回线，电畴对应磁畴，铁电-顺电相变对应铁磁-顺磁相变，电矩对应磁矩等）。铁电体的介电性能随温度变化的关系呈现异常特性，在居里温度时，其介电常数呈现极大值，超过居里温度时，其介电常数随温度的变化遵循居里-外斯定律。     

氟氢化物铁电材料

氟氧化合物是铁电材料中一新族。由化学健的考虑得出关于氟取代氧对居里温度和自发极化的影响的解释。目前所知的铁电体的氟氧化物及其结构和居里温度均在表中列出。     

PbZrO-3陶瓷中180°畴壁形态及其原位再生的TEM研究

畴结构及其在外场下的动力学行为对铁电材料的电学性质起着决定性作用.与BaTiO-3和Pb(Zr,Ti)O-3等钙钛矿型铁电体相比,人们对PbZrO-3等反铁电体中的畴结构及其动力学行为的了解少得多[1-3].Tanaka等人曾用TEM观察到了PbZrO-3单晶中的反铁电180°畴壁,并用α-fringe理论确定了180°畴壁两侧的位移矢量[3].但至今还没有关于反铁电体中180°畴壁形态及其形成规律的系统研究报道.我们知道,在铁电体中形成180°畴是为了降低退极化能.但反铁电体中的自发极化本身就是反向的,不存在退极化场,可见反铁电体与铁电体中的180°畴有本质不同.此外,PbZrO-3中自发极化两两反平行,如果极化反转生成180°畴,那么180°畴壁的构型可能不同于铁电180°畴壁的.     

关于TGS和DTGFB中自发极化强度和介电常数之间关系的研究

我们用同时测量p、x、p_s的方法,测试了TGS和DTGFB中的热释电系数p、电介质极化率x,自发极化强度p_s和居里常数c之间的关系p/x=p_s/c。发现在居里点     

钽酸锂热电探测器应用评论

工作原理热电探测的基本物理特性是在某些材料中温度与电极化有依赖关系,在这些材料中最普通的是铁电晶体。在居里温度以下,铁电晶体有一个自发的电极化。通过适当的制备或“成极化”,这种自发极化能沿着全部晶     

压电技术的回顾和展望

一、压电技术的回顾Aepinus在1756年发现当加热一块电气石晶体时,其两端就出现相反的极性.Brewster在1824年观察了各种晶体后,给出了“热电学”这个名字.但是,首先确定热电理论的应该是Kelvin,他早在1759年就观察到新打碎的电气石晶体表面出现相反极性的现象,并断定热电晶体中存在自发极化,说明热电效应是自发极化强度随温度变化的结果.古希腊人知道摩擦能产生电,到18世记,Hauy等人完成了对某些晶体加压力时产生电的试验.P.居里研究了热电现象与晶体对称性之间的关系后,指出压力能使晶体产生电,并可予知在什么方向和在那些类晶体上,加压力能产生电,P.居里和J.居里俩兄弟在1880年发现,某些晶体当在特定方向加压力时,在晶体     

三、热电摄象管

Hadni等人(1965年)首先建议电视摄象管可以使用热电材料。Le Carvennec(1969年)采纳了这个建议,并采用在居里温度附近温度灵敏的介质作为材料,但由于制造在居里温度附近有均匀极化的大晶体薄片有困难,因此器件的工作不令人满意。在这以后,法国和英国很重视以电荷探测方式工作的热电摄象管。这种方式在第二节的第二小节中已进行了讨论,它的原理是靶温度的变化ΔT引起自发极化变化ΔP_s继而ΔP_s在靶的两端产生一个电压变     

新颖的红外摄象管靶材料

一种称为异常铁电体的新材料,在红外摄象和热电转换中有着比正常铁电体更优越的特性.异常铁电体(如稀土族钼化合物)作为视象管靶材料,当工作温度接近于居里温度时显示出了很好的性能,而正常铁电体刚好相反.     

LUTGS晶体热释电系数和自发极化强度关系的研究

对属于铁电体的热释电体从德文希尔热力学理论模型出发,导出了热释电系数和自发极化强度的关系Ｐ／Ｘ＝Ｐｓ／Ｃ测量了ＬＵＴＧＳ晶体的ｐ／Ｘ和Ｐｓ／Ｃ分别随温度的变化曲线,发现两曲线有较好的一致性,但仍有差异。结合德文希尔热力学理论模型分析了其原因,指出了该关系对铁电体材料热释电性提高的指导意义。     

铁电电容模型及其在铁电存储器中的应用

近年来,集成铁电学（integrated ferroelectrics)迅速发展。铁电体是一种特殊的电介质,在不存在外场的情况下,它仍然可以保持一个自发的极化强度。其极化方向在外电场的作用下可以发生反转,表现出特殊的非线性介电行为,即电滞回线。文章讨论了铁电电容模型的SPICE实现。首先介绍电容模型的实现,然后结合2T－2C铁电存储单元的工作原理,验证了该模型。最后,给出了一个完整的32位铁电存储器的电路仿真结果。该结果可以非常容易地推广到更大容量的铁电存储器中。     

弛豫型铁电体

本文简要地介绍弛豫型铁电体PMN的模型,然后根据作者对钽钪酸铅(PST)中的有序—无序转变和锆钛酸镧铅(PLZT)中极化—去极化过程的研究对弛豫型铁电体极化机制的发展情况以及有关微畴及超顺电态问题作了简要的讨论。 作者成功地观察到了PST和PLZT中的微畴,并且取得了非常清晰的照片。由于实验证实微畴的存在,有关弛豫型铁电体的极化理论将可能出现新的解释。     

二、热电材料和简单的探测器

热电材料的基本特性及热电效应是:在没有外加电场的情况下,它有自发的或永久的极化 P_s,而自发极化是材料的温度的函数。衡量 P_s随温度 T 变化的热电系数 p 可规定为:p=(?)P_s/(?)T (1)因此,弄清热电材料自发极化和热特性的由来,是近代固态物理学和结晶学中的重要分支之一。自发极化的本质决定于晶体的对称性和形成晶体的键链。晶体对称性的研究已取得了许多有价值结果。1.热电性和晶体对称性:     

高储能密度铁酸铋基无铅铁电陶瓷研究进展

电介质电容器因其充放电快、功率密度高的独特优势而在脉冲电源系统和各类电子设备中得到了广泛应用。目前商用高功率固态电容器主要使用陶瓷介质作为储能材料，其中铁电陶瓷因其高储能密度而在近年来受到了学者的关注。然而普通铁电体高的剩余极化强度阻碍了其储能密度的提升。铁酸铋基铁电体拥有高自发极化强度和高剩余极化强度，通过诱导弛豫态可有效降低其剩余极化强度而保持较大的自发极化强度，并解决击穿场强与极化强度之间的制约关系，从而实现优异的储能性能。首先概述了介质储能材料的主要性能参数以及铁酸铋无铅铁电陶瓷作为铁电储能材料的特性与优势，其次对不同形态的铁酸铋基铁电材料储能性能的调控思路及研究进展进行了综述，最后总结了该体系提升储能性能的方法和未来的发展趋势。     

基于稀疏拉伸式COLD传感器的波达角和极化参数估计

同点正交配置磁环和电偶极子(Co-centered Orthogonal Loop and Dipole, COLD)是常用的二分量电磁矢量传感器之一, 但是COLD传感器没有充分利用磁环和电偶极子分量的空间信息.针对由COLD传感器组成的均匀线阵, 磁环分量保持不变, 将电偶极子分量沿正交方向稀疏拉伸, 形成L形阵, 扩展阵列的空间孔径, 提出了基于广义旋转不变的降维多重信号分类算法.该算法利用L形阵的几何构形, 将导向矢量分隔成三部分, 利用广义旋转不变矩阵分别估计各个部分, 使得波达角和极化参数仅需一维谱峰搜索就可以估计得到.同时, 在参考点处新增一个电偶极子天线, 利用四元数模型解决了由于稀疏拉伸引起的相位周期模糊问题.仿真实验验证了所提算法的有效性.     

磁荷理论逆应用讨论

作为一种重要的研究方法,类比研究方法被广泛的采用。到目前为止也没有发现磁荷,而磁荷理论就是类比电场的理论提出的。电场也可以类比磁场,从而通过磁场的理论来分析电场。通过严格的数学推导,我们得到电偶极子产生的电场可以表示为一个矢量的旋度的形式。与磁偶极子产生磁场的形式类似,所以磁偶极子模型在磁场中的应用都可以推广到电偶极子在电场中的应用。用此方法,我们计算了电偶极子在电场中的能量和受到的力矩、极化电介质和偶层产生的场。     

Bi_4Ti_3O_(12)对0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3压电陶瓷结构和性能的影响

以片状Bi_4Ti_3O_(12)粉体为原材料制备了0.1BiYbO_3-0.9PbTiO_3(BYPT)高居里温度压电陶瓷,研究了Bi_4Ti_3O_(12)粉体用量对BYPT陶瓷显微组织结构和压电性能的影响.结果表明,BYPT陶瓷的最佳烧结温度为1 140 ℃,陶瓷由多相组成.BYPT陶瓷的居里温度均大于520 ℃,且随着Bi_4Ti_3O_(12)用量的增加,材料由正常铁电体向弛豫铁电体转变,陶瓷的居里温度、压电常数及介电常数先升高后降低,介电损耗则随之而减小,BYPT_2陶瓷的居里温度和压电常数最高.     

一种宽带双极化磁电偶极子相控阵设计

采用磁电偶极子天线作为阵列单元,设计了一种兼具双极化、高增益、大功率和宽带特性的相控扫描阵列。磁电偶极子天线为全金属结构,可以承受大功率;两对菱形电偶极子和弯折磁偶极子呈十字交叉排列,实现正交双线极化;电偶极子末端与金属腔壁上倒L形弯折片之间由于容性耦合形成等效LC电路,能够改善天线低频的阻抗匹配。加工制作了一只8×8相控阵天线样品,仿真和测试表明,阵列有源驻波小于2的阻抗带宽达到44.4%(2.1～3.3 GHz);在整个工作频段内阵列有良好的高增益定向辐射性能,以及大角度波束扫描性能,在重点工作频点2.3 GHz的法向增益最大值为23.4 dBi,45°扫描角下的阵列增益仅下降了1.9 dBi。     

铁电薄膜材料I-V特性的测量

介绍了测量铁电材料Ｉ－Ｖ特性的原理和电路,并对ＰＹＺＴ铁电薄膜试样进行了电滞回线和Ｉ－Ｖ特性的测量,指出铁电材料具有其特有的Ｉ－Ｖ特性曲线。因此,有无铁电体Ｉ－Ｖ特性曲线不仅可以判断该材料是否为铁电体,还可判断铁电材料性能的好坏,如极化强度和矫元场大小,对称性等。     

64K位LSI固定存储器

６４Ｋ位ＬＳＩ固定存储器美国光源技术股份公司正在研制周期时间短到２０ｎｓ６４Ｋ位ＬＳＩ铁电体固定存储器。该存储元件为把铁电体薄膜和半导体薄膜重叠的结构元件，由ＭＯＳ晶体管构成。半导体薄膜表面方向的电阻值由铁电体薄膜的极化方向而改变，把这个变化作为数据...     

压电陶瓷高温极化及其试验装置的研究

利用受控的场致有序化的顺电-铁电相变,选择较高的降温升压速率,可使极化趋于更加完全。本研究推荐;采用极化试验装置和配有高频全波倍压检出器的样品试验盒;使极化温度稍高于样品的铁电居里温度,极化场强取数十至数百伏每毫米,降温升压速率在样品击穿性能允许的情况下取得高些,终止极化温度较居里温度低100℃以上时,测试数据和分析结果稳定可靠,样品极化效果很好。