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(jí)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(gè)或多個(gè)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(qiáng)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(duì)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(qiáng)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(shí) 晶體仍保留在宏觀極化狀態(tài) 極化不會(huì)減少到零 大多數(shù)電疇在極化時(shí)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(shí) 極化隨之降低并改變方向 電場達(dá)到某一強(qiáng)度 Ec(conceive field)時(shí) 極

3、化為零 此電場稱為矯頑場 反之 繼續(xù)增強(qiáng)電場 則在逆方向趨于飽和 得到剩余極化-Pr電場在正負(fù)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(chǔ)器的存儲(chǔ)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(shí) 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(duì)稱性這個(gè)內(nèi)在的因素決定的 具有對(duì)稱中心的晶體是不可能具有鐵電性的 因?yàn)檎?fù)電荷的中