铁电材料论文

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第1章 绪论1 功能陶瓷的基本性质2 功能陶瓷的分类及应用3 功能陶瓷的发展第2章 功能陶瓷的电导1 量子电导理论初步1 波粒二象性2 费米能级2 电导、电导率与电阻率3 载流子4 离子电导1 晶体的缺陷及其浓度2 离子载流子的迁移3 离子电导率5 电子电导1 晶体中电子的能带2 电子载流子的浓度3 电子载流子的迁移及迁移率4 影响电子电导率的因素6 空间电荷效应7 高温直流负荷下陶瓷材料的电化学老化8 陶瓷的表面电导9 玻璃的电导10 功能陶瓷材料的电导参考文献第3章 功能陶瓷的极化1 极化强度2 表面电荷3 介电系数4 极化强度P与介电系数ε的关系5 克劳修斯?莫索蒂方程6 极化的基本形式1 位移极化2 松弛极化3 其他极化形式7 陶瓷材料的极化1 混合物法则2 陶瓷介质的极化3 介电常数的温度系数和主要的影响因素参考文献第4章 介质耗损1 介质损耗及其基本形式1 介质损耗2 电导损耗3 离子松弛损耗2 有电导的陶瓷介质损耗1 恒定电场下的吸收电流2 交变电场下的极化电流和电流叠加原理3 陶瓷材料的介质损耗1 离子晶体的介质损耗2 玻璃的介质损耗3 电离损耗和结构损耗4 降低陶瓷材料介质损耗的常用方法参考文献第5章 陶瓷材料的击穿1 介质的击穿2 击穿的基本形式1 热击穿2 电击穿3影响陶瓷材料击穿强度的因素1 不均匀介质中电压的分配2 陶瓷中的内电离3 表面放电和边缘击穿4 强电场作用下介质的应力参考文献第6章 铁电体和铁电性1 铁电体2 BaTiO3晶体1 BaTiO3晶体的结构2 BaTiO3晶体的电畴结构3 BaTiO3晶体的介电?温度特性3 BaTiO3基陶瓷的组成结构和性质1 BaTiO3基陶瓷的一般结构2 BaTiO3基陶瓷的电致伸缩和电滞回线3 BaTiO3陶瓷的介电系数?温度特性4 压力对BaTiO3基陶瓷介电性能的影响5 BaTiO3陶瓷的击穿6 BaTiO3陶瓷的老化7 铁电陶瓷的非线性8 BaTiO3陶瓷的置换改性和掺杂改性4 铁电陶瓷的应用1 BaTiO3基介质瓷的应用和典型材料5 反铁电陶瓷的性能及其应用1 反铁电体的微观结构2 反铁电介质陶瓷的特性和用途6 铁电半导体陶瓷材料1 BaTiO3陶瓷的半导化2 影响BaTiO3陶瓷半导化的因素7 半导体陶瓷的应用1 表面层陶瓷电容器2 晶界层陶瓷介质及晶界层陶瓷电容器8 弛豫铁电体、研究与应用1 弛豫铁电体的特性2 弛豫铁电陶瓷材料的研究与发展3 弛豫铁电陶瓷材料的应用参考文献第7章 压电性1 自发极化与铁电性2 压电效应3 压电晶体4 压电陶瓷材料的极化5 压电陶瓷的主要参数1 频率常数N2 机电耦合系数3 机械品质因数4 弹性柔顺常数6 压电陶瓷的压电方程1 第一类压电方程组2 第二类压电方程组3 第三类压电方程组4 第四类压电方程组7 压电振子1 压电陶瓷振子2 压电振子的振动模式8 压电陶瓷性能的稳定性9 压电陶瓷的应用及发展参考文献第8章 功能陶瓷的力学性质1 陶瓷材料的受力形变1 应力?应变曲线2 陶瓷材料的弹性变形3 陶瓷材料的塑性形变2 断裂力学基础1 理论断裂强度2 Griffith断裂理论3 材料的断裂韧性3 提高陶瓷材料强度和韧性的常用方法参考文献第9章 热学性能1 晶格热振动1 一维晶格的本征振动2材料的热容1 热容的概念2 固体热容理论揭示3 材料的德拜温度及相变3 材料的热膨胀性能1 热膨胀系数2 固体热膨胀机理3 热膨胀系数的影响因素4 多晶体复合材料热膨胀4 材料热传导1 基本概念和基本定律2 热传导理论3 多相和复合材料的热导率4 热导率的影响因素5 材料的抗热震性参考文献第10章 功能陶瓷的光学性质1 光通过介质的现象1 折射2 色散3 反射4 吸收5 散射6 透射2 无机材料的颜色3 无机材料的红外光学性质1 红外技术2 红外透过材料3 红外探测原理4 热探测器材料4 材料的光发射1 材料发光的基本性质2 荧光和磷光3 发光二极管5 光电效应1 光生伏特效应2 光电转换效率6 非线性极化7 电光及声光材料参考文献第11章 功能陶瓷的磁学性能1 绪论2 磁性的种类3 材料的磁性来源1 材料的磁性来源于原子磁矩2 电子轨道磁矩3 电子自旋磁矩4 原子的总磁矩4 宏观物质的磁性1 强磁性物质的磁性特征2 亚铁磁性氧化物的磁性5 与磁性有关的交叉物理效应1 磁热效应3 磁光和光磁效应参考文献第12章 功能陶瓷的耦合性质1 功能材料的压电效应2 功能材料的热释电效应1 热释电现象2 热释电体的结构特点3 热释电效应的热力学4 热释电系数3 功能材料的电光效应4 功能材料的光电效应5 功能材料的磁光效应1 磁光效应2 磁光材料及应用6 功能材料的声光效应1 声光相互作用：布拉格衍射和拉曼?奈斯衍射2 声光效应的应用参考文献第13章 敏感陶瓷的性质1 热敏陶瓷1 陶瓷热敏电阻的基本参数2 正温度系数热敏电阻的主要特性及理论模型3 负温度系数（NTC）热敏电阻4 热敏电阻的稳定性5 NTC热敏电阻的应用及发展2光 敏陶瓷材料的基本性能及应用1 光电导效应2 光敏电阻陶瓷的主要特性3 光敏陶瓷材料的应用、研究和发展4 铁电陶瓷的电光效应、应用及其发展3 湿敏陶瓷材料的基本性能和应用1 湿敏陶瓷的主要特性2 湿敏机理3 湿敏陶瓷材料及元件4 湿敏陶瓷元件的应用4 压敏陶瓷材料的基本性能和应用1 压敏半导体陶瓷的基本性能2 ZnO压敏陶瓷3 ZnO压敏陶瓷的导电机理4 压敏陶瓷材料和应用5 压敏电阻的应用5 气敏陶瓷材料的性能及应用1 气敏元件的主要特性2 等温吸附方程3 SnO2系气敏元件4 氧化锌（ZnO）系气敏元件5 氧化铁系气敏元件6 气敏陶瓷元件的应用和发展参考文献第14章 生物陶瓷材料的物理性能1 生物陶瓷材料的基本分类2 生物惰性陶瓷1 氧化铝陶瓷2 氧化锆陶瓷3 碳材料3 表面活性生物陶瓷1 生物活性玻璃和玻璃陶瓷2 羟基磷灰石3 磷酸钙骨水泥4 生物可降解陶瓷材料1 硫酸钙2 β?磷酸三钙材料5 生物医用纳米材料1 纳米氧化铁2 纳米羟基磷灰石3 其他纳米材料6 生物医用复合材料1 生物活性陶瓷之间的复合2 生物活性陶瓷与生物惰性陶瓷的复合3 生物活性陶瓷与生物高分子材料的复合4 生物活性陶瓷与金属表面的复合5 生物活性陶瓷与人体组织中的有机质复合参考文献第15章 超导电性1 超导电现象和超导临界参量2 超导体的性质1 完全抗磁性2 约瑟夫逊效应3 超导电性的唯象理论4 超导体的分类1 元素超导体2 超导合金3 超导陶瓷5 高温超导材料的应用与前景1 超导量子干涉计SQCID2 超导变压器3 磁通变换器4 超导计算机5 射频量子干涉仪6 混频器7 多层结构8 高温超导无源、有源微波器件9 超导电缆10 超导同步发电机11 超导磁能存储系统12 超导电磁推进系统13 超导磁悬浮装置6 提高超导陶瓷Tc及Jc的途径参考文献第十六章 纳米材料的物理性能1 纳米材料的概念2 纳米材料的超塑性3 纳米固体材料热学性能4 纳米固体材料光学性能5 纳米固体材料磁学性能6 纳米固体材料电学性能7 纳米材料的应用参考文献

铁电材料是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。晶体，其原因在于他们具有相当优异的性能。许多电光晶体、压电材料就是铁电晶体。铁电晶体无论在技术上或理论上都具有重要的意义。压电材料：物质受机械应力作用时能产生电压，或受电压作用时能产生机械应力的性质。例如：窃听器、Fabry-Perot干涉仪的推进器（陶瓷）。电光晶体：折射率在外电场作用下发生改变的材料。例如：Q开关、铁电材料，是热释电材料中的一类。其特点是不仅具有自发极化，而且在一定温度范围内，自发极化偶极矩能随外施电场的方向而改变。它的极化强度P与外施电场强度E的关系曲线如图所示，与铁磁材料的磁通密度与磁场强度的关系曲线（B-H曲线）极为相似。极化强度P滞后于电场强度E,称为电滞曲线。电滞曲线是铁电材料的特征。即当铁电晶体二端加上电场E后，极化强度P随E增加沿OAB曲线上升，至B点后P随E的变化呈线性(BC线段)。E下降，P不沿原曲线下降，而是沿CBD曲线下降。当E为零时,极化强度P不等于零而为Pr,称为剩余极化强度。只有加上反电场EH时P方等于零,EH称为铁电材料的矫顽电场强度。CBDFGHIC构成整个电滞曲线。铁电晶体是由许多小区域(电畴)所组成，每个电畴内的极化方向一致，而相邻电畴的极化方向则不同。从宏观来看，整个晶体是非极化的，呈中性。在外电场作用下，极化沿电场方向的电畴扩大。当所有电畴都沿外电场方向，整个晶体成为单畴晶体，即到达图上饱和点B,当外电场继续增加,此时晶体只有电子和离子极化,与普通电介质一样，P与E成直线关系（BC段），延长BC直线交P轴于T,相应的极化强度Ps即为该晶体的自发极化强度。在某一温度以上，铁电材料的自发极化即消失，此温度称为居里点。它是由低温的铁电相改变为高温的非铁电相的温度。典型铁电材料有：钛酸钡（BaTiO3）、磷酸二氢钾(KH2PO4)等。过去对铁电材料的应用主要是利用它们的压电性、热释电性、电光性能以及高介电常数。由于新铁电材料薄膜工艺的发展，铁电材料在信息存储、图像显示和全息照相中的编页器、铁电光阀阵列作全息照相的存储等已开始应用。