
【化】 ferroelectric
【电】 ferroelectric
material; matter; substance
【化】 matter; substance
【医】 hylo-; mass; massa; materia; material; materies; matter; principle
substance; substantia
铁电物质(Ferroelectric Materials)是指具有自发极化(spontaneous polarization)特性,且该极化方向可被外加电场反转的一类特殊电介质材料。该术语在汉英词典中常对应以下核心解释:
铁电物质(Ferroelectric Materials)
指在特定温度范围内存在自发极化,且极化强度与外加电场呈非线性关系(表现为电滞回线,hysteresis loop)的材料。其名称中的“铁”源于与铁磁体磁滞现象的类比,而非含铁元素。
晶体结构在居里温度(T~c~)以下因正负电荷中心不重合而产生固有电极化,无需外加电场即可存在(来源:国际纯粹与应用化学联合会IUPAC定义)。
外加电场可逆转自发极化方向,形成双稳态(+P~r~与-P~r~),是铁电存储器(FeRAM)的工作原理基础。
极化强度P与电场E的关系曲线呈闭合回线,其面积表征极化反转能耗,剩余极化强度(P~r~)和矫顽场(E~c~)是核心参数(来源:IEEE电介质标准)。
类别 | 代表材料 | 晶体结构类型 |
---|---|---|
钙钛矿型 | 钛酸钡(BaTiO₃)、锆钛酸铅(PZT) | 四方相/菱方相 |
铌酸盐型 | 铌酸锂(LiNbO₃) | 三方晶系 |
聚合物 | 聚偏氟乙烯(PVDF) | 极性β相 |
铁电性源于晶格结构相变:
公式表征:电滞回线行为可描述为
$$ P = P_s tanhleft(frac{E pm E_c}{delta}right) $$
其中P~s~为饱和极化强度,E~c~为矫顽场,δ为材料参数(来源:Landau-Devonshire唯象理论)。
权威参考来源:
铁电物质(Ferroelectric materials)是一类具有特殊电极化性质的功能材料,其核心特性为自发极化及极化方向可被外电场调控。以下从定义、特性、材料类型和应用领域进行综合解释:
铁电物质属于晶体电介质,其内部晶格结构的不对称性导致正负电荷中心不重合,形成自发极化(即使无外加电场也能产生电偶极矩)。当温度低于居里温度(Tc)时,材料处于铁电相,表现出铁电性;高于此温度则转变为顺电相,自发极化消失。
需注意,铁电性与电磁铁无关(中“铁电指电磁铁”为错误描述),其命名源于极化滞回线与铁磁材料磁滞回线的相似性。若需进一步了解具体材料参数或技术细节,可参考权威文献或专业数据库。
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