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

日期:2019-01-04瀏覽:1864次

   鐵電材料在材料中占據(jù)的位置及鐵電材料測試系統(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)極化有兩個或多個可能的取向,在電場作用下,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)變是由其中兩個子晶格發(fā)生相對位移?! ?/div>
  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)研究的前沿和熱點之一?! ?/div>
  在一些電介質(zhì)晶體中,晶胞的結(jié)構(gòu)使正負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度,使晶體具有自發(fā)極化,晶體的這種性質(zhì)叫鐵電性(ferroelectricity)?! ?/div>
  鐵電性:  
  鐵電性是某些絕緣體材料中在外加電場的作用下自發(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應(yīng)的介電常數(shù)是以一個外加電場的函數(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作用下被反轉(zhuǎn),產(chǎn)生一個電滯歸線。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。在這個溫度以上,材料變?yōu)轫橂婓w。  
  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,同理對鐵電體,指材料不再是鐵電體的溫度。對于一塊未極化鐵電晶體,電疇隨機排列,凈極化強度為零。當外加一個電場時,電疇同時向電場方向轉(zhuǎn)動,當電場足夠強時,全部電疇沿電場方向排列一致,這時晶體變成一個大電疇,處于極化飽和狀態(tài)。當扭轉(zhuǎn)電場時,極化反轉(zhuǎn)但不回零,晶體獲得一個剩余極化強度PR,當電場被扭轉(zhuǎn)到矯頑場Ec時,剩余極化強度被去除。鐵電相是一個相當嚴格的狀態(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,電場也可誘發(fā)極化。而鐵電體是有極性的,他們因為晶胞的原子排列而擁有一個固有電偶極矩。晶體有32個群,其中,21種是非中心對稱的。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)化強度變化。后,在這當中,當極化強度還可以被電場重新定向時,晶體才是鐵電體。
  
  鐵電材料測試系統(tǒng)的軟件平臺hacepro,采用labview系統(tǒng)開發(fā),符合導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的各項測試需求,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;  
  即時監(jiān)控:系統(tǒng)測試狀態(tài)即時瀏覽,無需等待;  
  圖例管理:通過軟件中的狀態(tài)圖示,一目了然,立即對狀態(tài)說明,了解測試狀態(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)備的故障報警功能
  
  鐵電材料測試系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域:  
  1.電介質(zhì)材料的各類電學性能,例如無機電介質(zhì)材料、有機高分子聚合物材料等  
  2.測試環(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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