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铁电性和铁电体

时间:2024-10-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:早期,人们曾经认为判断电介质铁电性的依据是材料在电场作用下是否出现电滞回线现象,但不幸的是这种依据没有唯一性。因此,只能认为出现电滞回线现象是铁电体的重要特征之一,观察到电滞回线只是发现材料铁电性的第一步。

8.9.1 铁电性和铁电体

介质材料铁电性研究的起源不是出于物理学家,而是一位药剂师。1655年,法国罗息的药剂师赛格涅特最早制成了酒石酸钾钠(NaKC2H4O6·4H2O)晶体,这种晶体后来被称为罗息盐。1920年,凡拉塞克发现罗息盐晶体在外电场作用下的极化强度曲线具有类似于磁滞回线的形状(如图8-38所示),表现出特殊的非线性介电行为,人们将罗息盐的这种非线性的介电行为称为赛格涅特电性。

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图8-38 电滞回线

由于凡拉塞克发现罗息盐晶体的非线性介电行为前,人们已经对铁磁体的磁滞回线已相当了解,而图8-38所示的迟滞回线形状(电场强度与极化强度关系)与铁磁体的磁滞回线形状(磁场强度磁化强度关系)又十分相似,因而称这种曲线为电滞回线,并与铁磁体产生的磁滞回线现象(铁磁性)类比,将赛格涅特电性称为铁电性,具有铁电性的物质称为铁电体(Ferroelectrics)。铁电体的得名并非因为材料的晶体中含有铁,而是从铁磁体类比而产生,既然具有磁滞回线的材料称为铁磁体(含铁),那么呈现电滞回线现象的材料即使没有铁也就命名为铁电体了。

早期,人们曾经认为判断电介质铁电性的依据是材料在电场作用下是否出现电滞回线现象,但不幸的是这种依据没有唯一性。例如,电容器中的电介质具有非线性电阻变化特点,如果用通常观察电滞回线的方法也可能发现回线现象,可见测量方法本身并不能判断回线是电介质的铁电性引起还是源于其他因素。此外,某些具备铁电性的材料因为电阻率太低,以至于无法加上足够的电场强度来观察到电滞回线现象。因此,只能认为出现电滞回线现象是铁电体的重要特征之一,观察到电滞回线只是发现材料铁电性的第一步。

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