鈦酸鉍基鐵電材料的摻雜改性研究.pdf

1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文鈦酸鉍基鐵電材料的摻雜改性研究姓名：王傳聰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：劉祖黎2004060111 緒論 1.1 鐵電材料概述 鐵電材料是指存在自發(fā)極化 且自發(fā)極化有兩個或多個可能的取向 在電場的作用下 其取向可改變的一類材料 鐵電材料的極化強度與外場的關(guān)系曲線類似于鐵磁材料的磁滯回線 如圖 1-1 所示 鐵電體晶體結(jié)構(gòu)沒有對稱中心而具有永久性電偶極 外加電場后 鐵電疇中的自發(fā)極化隨電場的增強而變得

2、規(guī)則有序并趨于飽和 飽和狀態(tài)下的晶體成為單疇 飽和后電場逐漸減小 極化也隨之減小 當(dāng)電場為零時 晶體仍保留在宏觀極化狀態(tài) 極化不會減少到零 大多數(shù)電疇在極化時的排列導(dǎo)致剩余極化 Pr(remnant polarization) 外推感應(yīng)極化的飽和段到極化軸 即得到自發(fā)極化 Ps (spontaneous polarization) 當(dāng)電場反向時 極化隨之降低并改變方向 電場達到某一強度 Ec(conceive field)時 極

3、化為零 此電場稱為矯頑場 反之 繼續(xù)增強電場 則在逆方向趨于飽和 得到剩余極化-Pr電場在正負飽和值之間循環(huán)一次 極化與電場的關(guān)系就得到電滯回線圖 1-1 鐵電體的 P-E 曲線 鐵電薄膜存儲器的存儲就是基于鐵電材料的電滯回線的這種非線性現(xiàn)象 在斷掉電源時 仍保留有原信息 剩余極化 不需要外加電壓來保持記憶 因而是非易失性的晶體是否具有鐵電性是由晶體結(jié)構(gòu)對稱性這個內(nèi)在的因素決定的 具有對稱中心的晶體是不可能具有鐵電性的 因為正負電荷的中