铁电材料居里温度

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划铁电材料居里温度　　铁电体居里温度的测定　　在没有外施电场的情况下，晶体的正、负电荷中心也不重合而呈现电偶极矩，这种现象称为自发极化。凡是呈现自发极化，并且自发极化的方向能因施加外场而改变的晶体称为铁电体(ferroelectrics)。　　常见的铁电体有下面三类：罗息盐型，如NaK?4H2O及LiNH4?H2O；KDP型如KH2PO4、RbH2PO4、CsH2AsO4；钙钛矿型，如BaTiO3、SrTiO3等。若按形成铁电性的机理分类，可把铁电体分为两类：位移型

2、铁电体，钙钛矿型铁电体就属于这一类。这一类铁电性来自正负离子的相对位移。　　有序－有序型铁电体，罗息盐及KDP型铁电体均属此类。这一类铁电体都有氢键，氢核在氢键上有两个位置，分别靠近氢键的两端。当氢核在此两位置上任意分布时，尽管这时晶体内也存在固有电偶极矩，但是这些固有电偶极矩的方向是杂乱无章的，因此整个晶体没有自发极化强度。当氢键在两个位置上有序分布时，这些固有电偶极矩的方向一致，引起自发的极化强度，也即引起铁电性。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停

3、车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　铁电体的居里温度是铁电体发生相变时的相变温度，它是表征铁电的一个重要物理量。通常的测试方法种类很多，例如，电容电桥法、比热法等。本实验利用自制的仪器测试铁电体的居里温度，还可以样品的分子的电偶极矩进行估算，具有物理概念清晰、测试速度快、直观等优点。　　一、实验原理：　　1、铁电体的性质　　在一定的温度范围内，某些晶体，如罗息盐，钛酸钡等，其正负离子的排列不对称，因而晶胞正负电荷的重心不相重合，具有一点的电偶极矩p。这些电偶极矩在某些区域之内方向一致，形成所谓铁电畴。电畴与电畴之间的界面区域叫

4、做畴壁。因为铁电体的固有电偶极矩只能沿某些晶轴方向，铁电体的电畴也只能以几种形式存在。例如对于铁电体BaTiO3，只有相互垂直的两个极化方向，因此，它只有两种电畴壁，分别为180o畴壁90o畴壁。前者是两个电偶极矩方向相反的电畴之间的畴壁；而后者则是两个电偶极矩方向相互垂直的电畴之间的畴壁。电畴很薄，仅为一个点阵常数。图分别为铁电体BaTiO3的这两种畴壁的示意图。　　　　图2－5－1两种畴壁示意图　　180o畴90o畴目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障

5、停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　铁电体的基本特征是在外电场的作用下，晶体的自发极化强度能随外电场而转向。从电畴的角度出发，在无外场时，各小电畴在晶体中的分布是无规律的，因而整个晶体呈电中性，也即从宏观的整体来说，晶体是不极化的。但当有外电场加于晶体时，由于电场同方向的电畴增长，逆电场方向的电畴逐渐消失，以及由于其他方向分布的电畴转向电场方向等原因，使极化矢量P随电场E的增大而增加，且它们之间的关系曲线完全相似于铁磁性物质的H—B曲线，这种曲线叫做电滞回线，如图所示。　　图2－5－2铁电体电滞回线　　下面研究在一定的外电场

6、作用下，温度对铁电体介电常数K的影响。　　当介质温度升高时，每个晶胞的热运动加剧，电畴内分子电偶极矩的方向一致性遭到一定程度的破坏，获得一定自由度的分子电偶极子将在外电场的作用下，克服由于热运动而使其取向混乱的趋势，而转向与外电场一致的方向。因此，铁电体的介电常数将随温度的升高而增加。　　当温度升高到某一温度Tc时，介质内自发电畴彻底解体，铁电性消失。Tc称为居里温度。显然，在居里温度时，介电常数将达到最大值。　　图2－5－3铁电体介电常数随温度的变化　　温度由Tc继续升高时，已不再有从电畴中“释放”出来的电偶极子趋向外场的效应，而只有热运动使其分布混乱。因此介电常数将随着

7、温度的升而减小，铁电体的介电常数K与温度T的关系如图所示。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　所有的铁电性都只出现在一定的温度范围。在较低温度时，它们具有对称性较低的晶体结构，具有铁电性，存在自发极化强度。在温度升高到相变温度时，晶体从对成性较低的结构转变成对称性较高的结构，自发极化强度消失。这是一个相变过程，不