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1、電子信息材料 -03 壓電、熱釋電與鐵電材料 3.1 壓電物理基礎知識 3.2 石英晶體 3.3 熱釋電材料與器件 3.4 鈮酸鋰和鉭酸鋰晶體 3.5 鐵電陶瓷第三章壓電、熱釋電與鐵電材料 壓電、熱釋電、鐵電晶體之間的關系電介質壓電熱釋電鐵電 自發極化石英晶體石英晶格的Z平面投影石英Z平面投影的電荷分布計算壓電效應示意圖 問題：當石英晶體受熱膨脹后，是否也可引起電極化效應？原因何在？ 那么什么樣的晶體受熱后才會有電極化效應產生？鐵電材料標志是電滯回線重要特征：鐵電體的電滯回線重要特征：鐵電體的電滯回線 (hysteresis loop )OD: Pr remanent polarization

2、OF: Ec coercive fieldE: electric fieldP: polarization amplitudeP PBaTiO3的晶格結構TiO6八面體鐵電性的實質自發極化BaTiO3的90度和180度鐵電疇BaTiO3的晶格結構和溫度的關系H. F. Kay and P. Vousden, Philos. Mag. 40, 1019 （1949）M.K.Lee et al. APL-v77-p3547（2000）BaTiO3的晶格結構和溫度的關系五個研究階段：五個研究階段：第一階段（19201939年）兩種鐵電結構材料，即羅息鹽和KH2PO4系列；第二階段（19401958年

3、）Landau鐵電唯象phenomenological理論開始建立，并趨于成熟；第三階段（195970年代）鐵電軟模(Soft-Mode)理論出現和基本完善；第四階段（80年代至今）主要研究各種非均勻系統。第五個階段：96年開始鐵電薄膜和鐵電薄膜器件Several Important Concepts:鐵電相變：phase transition of ferroelectrics鐵電相與順電(paraelectricity)相之間的轉變居里溫度（居里點） Tc 鐵電體(ferroelectric) 變成順電體(paraelectric)實質 ：自發極化出現或消失Domain and Domai

4、n WallDielectric ConstantFerroelectric Bi3.25La0.75Ti3O12-200 -1000100 200-50-2502550-200 -1000100 200-50-2502550-50-2502550-50-2502550E (kV/cm)300 oCP ( C/cm2)(g) 300 oC(h) LSMO30 mTorr(a) LSMO30 mTorr(d) 60 mTorr(e) 60 mTorr(b) 75 mTorr(f) 75 mTorr(c) Imprint EffectSimultaneous Ferroelectricity,FerromagnetismNe

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