鐵電體的基本特征

鐵電材料是在特定溫度區間內(nei) 存在自發極化的一類材料，且在外場作用下，材料自發極化的方向隨外場方向而改變。因此，“鐵電性”就是晶體(ti) 的自發極化在外場作用下發生改變的性質。鈣鈦礦型鐵電體(ti) 是數目多的一類鐵電體(ti) ，其通式為(wei)  ABO3，結構如圖 2.2 所示。鈣鈦礦結構可用簡立方格子來描述，頂角為(wei) 離子半徑較大的 A 離子，體(ti) 心為(wei) 離子半徑較小的 B 離子，O 離子占據麵心位置。這樣，就形成了 B 離子在中心，O 離子在頂點的氧八麵體(ti) 。在鈣鈦礦鐵電體(ti) 和其他一些含氧八麵體(ti) 中，B 離子會(hui) 發生偏離中心位置的移動，這就是這些材料自發極化的來源。當外界條件變化時，鐵電體(ti) 在外界刺激下發生順電-鐵電相變，位於(yu) 體(ti) 心的 B 離子偏離中心位置，晶胞中的正負電荷重心不重合，存在電偶極矩並產(chan) 生自發極化。

電滯回線，表明了材料極化強度隨外加電場變化滯後的現象，如圖 2.3 所示，是鐵電材料主要的特征。若外加電場改變，鐵電體(ti) 的極化就會(hui) 改變，且這種改變是非線性的。當外電場發生轉向時，鐵電材料內(nei) 部鐵電疇開始成核長大，疇壁發生移動，終發生極化轉向。電滯回線充分表明鐵電材料中自發極化在電場作用下是可翻轉的，這一特性在實現數據存儲(chu) 方麵有重要應用，特別是在非揮發性存儲(chu) 器件中的應用。不僅(jin) 如此，鐵電材料是介電材料、壓電材料和熱釋電材料的亞(ya) 族，所以鐵電材料除了具備鐵電性之外，還必然具備介電、壓電、熱釋電等，在半導體(ti) 、應用物理等領域均有重要應用。