铁电材料亚博ag安全有保障

第一个发现的铁电材料Rochelle salt是Valasek于1921年创作的。这些材料能产生自发极化。通过反转外加电场的方向，这些材料的极化方向可以被反转或改变(图1)。这就是开关。即使场被移除，它也能维持极化。这些材料有一些相似之处铁磁材料显示了永久磁矩。的磁滞回线两种材料几乎相同。因为，有相似之处;这两种材料的前缀是相同的。但并非所有的铁电材料都含有铁。所有的铁电材料具有压电效应。这些材料的相反性质在反铁磁材料中可见。

铁电材料理论

铁电材料的自由能基于金堡-朗道理论电场任何施加的应力都可以写成泰勒展开式。用P(序参量)表示为

(如果使用六阶扩展)
P_x→极化矢量分量，x
P_y→极化矢量分量y
P_z→极化矢量分量，z
α_我,α_ij,α_ijk→随着晶体的对称性，系数应该是常数。
α₀> 0,α₁₁₁> 0→所有铁电体
α₁₁< 0→具有一级跃迁的铁电体
α₀> 0→具有二阶跃迁的铁电体

为了研究铁电体中的不同现象和畴的形成，将这些方程应用于相场模型中。通常，它是在自由能方程中加入一些项，如弹性项、梯度项和静电项。利用有限差分法，在线性弹性和高斯定律的约束下求解方程组。
从自由能的表达式可以得到自发极化铁电体从立方到四方的相变

它具有双阱势的特性，在P =±P处具有双能量极小值_年代
P_年代→自发极化

通过简化，消去负根，代入α₁₁= 0，我们得到，

极化和磁滞回线

首先我们取介电材料如果给定一个周边电场，那么我们可以看到极化将始终与施加的电场成正比，如图2所示。

下一个;当我们使一个副电材料极化时，我们得到一个非线性极化。然而，它是字段的函数，如图3所示。

接下来，我们取铁电材料和电场是给予它的。我们得到了非线性偏振。在没有外围场的情况下，它也表现出非零的自发极化。我们还可以看到，通过反转外加电场的方向，可以反转或改变极化方向。

因此，我们可以说，极化既取决于电场的当前状态，也取决于电场的以前状态。磁滞回线如图4所示。

居里温度

这些材料的性质只有在一定的相变温度下才存在。超过这个温度，材料就会变成副电材料。也就是自发极化的损失。这个确定的温度叫做居里温度(T_C)。上面的大部分材料_c也会失去压电性。居里-魏斯定律表示了在非极性副电状态下介电常数随温度的变化，如下所示

ε→介电常数
ε_∞→温度ε，T >> TC
→常数
T_C→居里点
T→温度
χ→磁化率
C_C材料的居里常数
a的介电常数和温度特性铁电材料表示如下。