压电-热释电-铁电材料

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1、电子信息材料-03——压电、热释电与铁电材料材料科学与工程学院：马永昌第三章压电、热释电与铁电材料各自的应用领域发展历史目录3.1压电物理基础知识3.2石英晶体3.3热释电材料与器件3.4铌酸锂和钽酸锂晶体3.5铁电陶瓷压电、热释电、铁电晶体之间的关系热释电压电不导电（电介质）铁电自发极化铁磁自发磁化铁电物理研究新进展NewProgressinFerroelectrics王忆Reporter:WangYi天文与应用物理系yiwang@ustc.edu.cnTel:3601854OfficeRoom:121

2、8细推物理须行乐何用浮名绊此生杜甫1.HistoryofFerroelectrics(Ferromagnetics)@166（5）5年前后法国LaRochelled地方人PierredelaSeignette最早试制成功罗息盐（RS）（酒石酸甲钠,NaKC4H4O6·4H2O）SodiumPotassiumTartrateTetrahydrate@1920年法国人Valasek发现罗息盐的特异的非线性介电性能，导致了“铁电性”概念的出现.1920年成为铁电物理学研究开始的象征？目前，世界上存在200多种铁

3、电体铁电体的晶体结构：ABO3(ABF3)perovskitestructurewithA2+B4+orA1+B5+octahedra钙钛矿(ABO3)型铁电体是为数最多的一类铁电体钙钛矿结构的一个结构单元PierrewaskilledinastreetaccidentinParisonApril19,1906PierreCuriewasborninParis,onMay15,1859.ANobelPrizePioneeratthePanthéonTheashesofMarieCurieandherhus

4、bandPierrehavenowbeenlaidtorestunderthefamousdomeofthePanthéon,inParis,alongsidetheauthorVictorHugo,thepoliticianJeanJaurèsandtheResistancefighterJeanMoulin.Throughherdiscoveryofradium,MarieCuriepavedthewayfornuclearphysicsandcancertherapy.BornofPolishpar

5、ents,shewasawomanofscienceandcourage,compassionateyetstubbornlydetermined.Herresearchworkwastocostherherlife.BorninWarsawonNovember7,1867MariediedofleukaemiainJuly,1934自发极化的产生顺电相：Ba：（0，0，0）Ti：（1／2，1／2，1／2），3O：（1／2，1／2，0）；(1／2，0，1／2）；（0，1／2，1／2)铁电相：Ba：（0，0

6、，0）Ti：（1／2，1／2，1／2+0.0135），OⅠ：（1／2，1／2，-0.0250），2OⅡ：（1／2，0，1／2-0.0150）；（0，1／2，1／2-0.0150）重要特征：铁电体的电滞回线(hysteresisloop)OD:PrremanentpolarizationOE:PsspontaneouspolarizationOF:EccoercivefieldE:electricfieldP:polarizationamplitude2.研究内容：bulkmaterialsthinfilm

7、s@核心问题自发极化spontaneouspolarization@自发极化是怎样产生的？@自发极化与晶体结构和电子结构有什么关系？@在各种外界条件作用下极化状态怎样变化？@特殊的物理性质和应用五个研究阶段：第一阶段（1920—1939年）两种铁电结构材料，即罗息盐和KH2PO4系列；第二阶段（1940—1958年）Landau铁电唯象phenomenological理论开始建立，并趋于成熟；第三阶段（1959—70年代）铁电软模(Soft-Mode)理论出现和基本完善；第四阶段（80年代至今）主要研究各

8、种非均匀系统。第五个阶段：96年开始铁电薄膜和铁电薄膜器件LevDavidovichLandauBorn:22Jan1908inBaku,Azerbaijan,RussianEmpireDied:1April1968inMoscow,USSRSeveralImportantConcepts:@铁电相变：phasetransitionofferroelectrics@铁电相与顺电(paraelectricity)相之间的转变@