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铁电英文解释翻译、铁电的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 ferroelectric

相关词条:

1.ferro-electricity(FE)  

分词翻译:

铁的英语翻译:

determine; iron; unalterable; weapon
【医】 Fe; ferri; ferrum; iron; mars; sidero-
【经】 iron

电的英语翻译:

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

专业解析

铁电(Ferroelectric)是材料科学中的重要概念,指晶体材料在特定温度下具有自发极化特性,且极化方向可通过外部电场反转的现象。以下从物理特性、应用领域及学术定义三方面展开解释:

  1. 物理特性与定义

    铁电材料的核心特征为自发极化 和电滞回线(Hysteresis Loop)。其极化强度与电场呈非线性关系,形成闭合回线,区别于普通介电材料。铁电性仅在低于居里温度(Curie Temperature)时存在,此时晶体结构呈现非中心对称性,例如钙钛矿结构的钛酸钡(BaTiO₃)。该特性由J. Valasek于1921年首次在罗谢尔盐中发现,奠定了现代铁电理论的基础。

  2. 主要应用领域

    • 存储器:铁电随机存储器(FeRAM)利用极化状态存储数据,具备非易失性和低功耗特性。
    • 传感器与执行器:压电效应衍生出的超声波传感器、精密定位器件等。
    • 能量存储:高介电常数使其适用于高性能电容器,如多层陶瓷电容器(MLCC)。
  3. 学术定义延伸

    国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将铁电性定义为“存在双稳态极化状态,且可通过电场切换”的材料行为。该定义排除了仅具有极性结构的 pyroelectrics(热电材料),强调可逆极化特性。常见铁电材料还包括锆钛酸铅(PZT)和聚偏氟乙烯(PVDF)等。

参考文献

  1. Ferroelectricity - Wikipedia
  2. IUPAC术语数据库
  3. 《自然》材料科学综述:铁电材料进展

网络扩展解释

铁电(Ferroelectricity)是描述某些材料在特定条件下具有自发极化且极化方向可被外电场调控的物理现象。以下从定义、特性、分类及应用等方面进行详细解释:

一、定义与核心特性

  1. 自发极化
    铁电材料在无外电场时,其晶体内部的正负电荷重心不重合,形成稳定的电偶极矩排列,产生宏观极化现象。这一特性与普通电介质需依赖外电场维持极化不同。

  2. 电滞回线
    极化强度(P)与外电场(E)的关系呈现闭合回线,称为电滞回线,是铁电材料的标志性特征。其关键参数包括:

    • 剩余极化强度(Pb):外电场降为零时仍保留的极化强度;
    • 矫顽电场强度(EH):使极化强度归零所需的反向电场。
  3. 居里温度
    当温度超过临界值(居里点),铁电材料会转变为顺电相,自发极化消失。

二、结构与分类

  1. 电畴结构
    铁电体由多个电畴(极化方向一致的小区域)组成,相邻电畴的极化方向不同。外电场可使电畴重新定向,实现整体极化反转。

  2. 主要类型
    根据晶体结构可分为两类:

    • 氢键型:如磷酸二氢钾(KH₂PO₄),极化与氢键中质子有序排列相关;
    • 钙钛矿型:如钛酸钡(BaTiO₃),极化源于氧八面体结构畸变。

三、典型应用

  1. 电子器件

    • 存储器(如FRAM):利用极化方向存储信息,具有非易失性及高读写速度;
    • 传感器与致动器:基于压电效应,用于精密机械控制。
  2. 光学与能源

    • 电光调制器:调控光信号相位或强度;
    • 热释电能量收集:将温差转化为电能。

四、与其他效应的区别

铁电现象源于材料晶体结构的特殊对称性破缺,其独特极化特性在信息存储、传感等领域有重要应用。典型材料包括钛酸钡、磷酸二氢钾等,研究需重点关注居里温度、电畴动力学等参数。

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