工學(xué)介電材料物理課件

1、第五章 材料的介電性能（一）第1頁(yè)，共45頁(yè)?；靖拍罱殡姴牧?定義具有介電常數(shù)的物質(zhì)電介質(zhì)介電常數(shù)：在電場(chǎng)的作用下，能建立極化的物質(zhì)，產(chǎn)生的感應(yīng)電荷，不會(huì)形成漏導(dǎo)電流。（即極化感應(yīng)電荷被束縛，也稱束縛電荷）對(duì)于真空平板電容器，電容 C0A為面積，d為極板間距，0真空介電常數(shù)：8.851012F/m（法/米） 在平板電容器嵌入電介質(zhì)，電容 C其中： 為電介質(zhì)的介電常數(shù) r 為相對(duì)（真空的）介電常數(shù)第2頁(yè)，共45頁(yè)。上述兩式可以得出：為電介質(zhì)極化能力的參數(shù)介電性能：電介質(zhì)的極化介質(zhì)的損耗介電強(qiáng)度定義：第3頁(yè)，共45頁(yè)。一、極化現(xiàn)象及其物理量偶極子的產(chǎn)生（在電場(chǎng)的作用下，正負(fù)電荷重心的分離）電偶極

2、矩的定義：q+ q方向?yàn)閺呢?fù)電荷指向正電荷介質(zhì)中的極性分子可看作偶極子(在電場(chǎng)的作用下極性分子發(fā)生轉(zhuǎn)向)極化率（）：?jiǎn)挝浑妶?chǎng)強(qiáng)度下，質(zhì)點(diǎn)的電偶極矩的大小。E介質(zhì)極化 第4頁(yè)，共45頁(yè)。其中：Eloc為作用在微觀質(zhì)點(diǎn)上的局部電場(chǎng)（它與宏觀外電場(chǎng)并不一定相同）。 表征材料的極化能力，只與材料的性質(zhì)有關(guān)，其單位為Fm2（法米2）介質(zhì)的極化強(qiáng)度（P） ：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的電偶極矩的總和介質(zhì)的極化強(qiáng)度（P）與 E為宏觀物理量（電場(chǎng)強(qiáng)度），x為電介質(zhì)極化系數(shù)相聯(lián)系。第5頁(yè)，共45頁(yè)。二、克勞修斯-莫索蒂方程宏觀電場(chǎng)E E = E外 + E內(nèi)原子位置上的局部電場(chǎng)E 克勞修斯-莫索蒂方程建立了宏觀量與微觀量之間的關(guān)

3、系：對(duì)于兩種以上極化質(zhì)點(diǎn)的介質(zhì)：?jiǎn)蝹€(gè)質(zhì)點(diǎn)極化率和介電常數(shù)獲得高的介電常數(shù)的途徑：1）質(zhì)點(diǎn)，2）單位體積質(zhì)點(diǎn)的數(shù)目第6頁(yè)，共45頁(yè)。三、介質(zhì)極化介質(zhì)的極化（包括三個(gè)部分）電子極化離子極化偶極子轉(zhuǎn)向極化極化形式（兩種）位移極化是一種彈性的、瞬時(shí)完成的極化，不消耗能量電子位移極化、離子位移極化松弛極化這種極化與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)完成這種極化需要一定的時(shí)間并且是非彈性的，因而消耗一定的能量電子松弛極化、離子松弛極化屬這種類型 第7頁(yè)，共45頁(yè)。1 . 位移極化電子位移極化的定義 在外電場(chǎng)作用下，原子外圍的電子云相對(duì)于原子核發(fā)生位移形成的極化電子位移極化的性質(zhì)具有一個(gè)彈性束縛電荷在強(qiáng)迫振動(dòng)中所表現(xiàn)出來(lái)的特性設(shè)想

4、一個(gè)質(zhì)量為m，帶電為-e的粒子，為一帶正電+e的中心所束縛，彈性恢復(fù)力為-kx。這里k是彈性回復(fù)系數(shù)，x表示粒子的位移。我們考慮它在交變電場(chǎng)下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)用復(fù)數(shù)表示：ElocEo e i x 電荷的運(yùn)動(dòng)方程 m 2x/t2 = -kx e Eo e i w x電子位移極化第8頁(yè)，共45頁(yè)。電子的極化率靜態(tài)極化率電子極化率的大小與原子（離子）半徑有關(guān) 若考慮同類原子的集合，它們所有軌道是隨機(jī)取向電子極化率的量子理論（略）根據(jù)量子力學(xué)，極化率的計(jì)算是非常復(fù)雜的對(duì)于少數(shù)簡(jiǎn)單離子（具有完整電子殼層的原子）已能用量子力學(xué)方法計(jì)算極化率 。已計(jì)算出氫原子電子極化率為7.52X10-41法米2 第9頁(yè)，共45

5、頁(yè)。離子位移極化離子在電場(chǎng)作用下偏移平衡位置的移動(dòng)，相當(dāng)于形成一個(gè)感生偶極矩與電子位移極化類似，在電場(chǎng)中離子的位移，仍然受到彈性恢復(fù)力的限制 離子位移極化和電子位移極化的表達(dá)式一樣，都具有彈性偶極子的極化性質(zhì)離子位移極化建立的時(shí)間約為10-1210-13秒靜態(tài)極化率 以NaCl為例：k=(n-1)q2/40a3,式中a為晶格常數(shù)，n為電子層斥力指數(shù)，對(duì)離子晶體n711。 可計(jì)算出其極化率的數(shù)量級(jí)為1040法米2第10頁(yè)，共45頁(yè)。2. 松弛極化 熱松弛極化極化是電場(chǎng)作用造成，它還與質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)當(dāng)材料中存在著弱聯(lián)系電子、離子和偶極子等松弛質(zhì)點(diǎn)時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使這些松弛質(zhì)點(diǎn)分布混亂，而電場(chǎng)力圖使這些

6、質(zhì)點(diǎn)安電場(chǎng)規(guī)律分布，最后在一定的溫度下發(fā)生極化；這種極化具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì)松弛極化離子松弛極化（離子松弛極化隨頻率變化，一般松弛時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10-210-5秒。）電子松弛極化（電子松弛極化建立的時(shí)間約為10-210-9秒）介電常數(shù)隨頻率的升高而降低 （電子、離子）松弛極化在M(G)Hz的無(wú)線電頻率下，其松弛極化來(lái)不及建立；頻率升高，無(wú)松弛極化；只存在（電子、離子）位移極化第11頁(yè)，共45頁(yè)。3. 轉(zhuǎn)向極化轉(zhuǎn)向極化主要發(fā)生在極性分子介質(zhì)中具有恒定偶極矩的分子稱為極性分子無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)，這些極性分子的取向在各個(gè)方向的幾率是相等的，因此就介質(zhì)整體來(lái)看，偶極矩等于零當(dāng)極性分子受到外電場(chǎng)作用時(shí)，偶極子發(fā)生轉(zhuǎn)向，趨于

7、和外加電場(chǎng)方向一致熱運(yùn)動(dòng)抵抗這種趨勢(shì)，所以體系最后建立一個(gè)新的統(tǒng)計(jì)平衡在這種狀態(tài)下，沿外場(chǎng)方向取向的偶極子比和它反向的偶極子的數(shù)目多，所以介質(zhì)整體出現(xiàn)宏觀偶極矩。轉(zhuǎn)向極化一般需要較長(zhǎng)時(shí)間，約為10-210-10秒 第12頁(yè)，共45頁(yè)。4. 空間電荷極化 空間電荷極化定義在電場(chǎng)作用下，不均勻介質(zhì)內(nèi)部的正負(fù)間隙離子分別向負(fù)、正極移動(dòng)，引起體系內(nèi)各點(diǎn)離子密度變化，即出現(xiàn)電偶極矩空間電荷極化常常發(fā)生在不均勻介質(zhì)中實(shí)際上晶界、相界、晶格畸變、雜質(zhì)等缺陷區(qū)都可以成為自由電荷（間隙離子、空位、等）運(yùn)動(dòng)的障礙；在這些障礙處，自由電荷積聚，形成空間電荷極化，所以又稱界面極化宏觀不均勻性，可形成空間電荷極化由于空

8、間電荷的積聚，可形成很高的與外電場(chǎng)方向相反的電場(chǎng)；因此這種極化有時(shí)稱為高壓式極化第13頁(yè)，共45頁(yè)?？臻g電荷極化的影響因素空間電荷極化隨溫度升高而下降。因?yàn)闇囟壬?。離子運(yùn)動(dòng)加劇，離子擴(kuò)散容易，因而空間電荷減少?？臻g電荷的建立需要較長(zhǎng)的時(shí)間，大約幾秒到數(shù)十分鐘，甚至數(shù)十小時(shí)，因而空間電荷極化只對(duì)直流和低頻下的介電性質(zhì)有影響 5. 自發(fā)極化這種極化狀態(tài)并非由外電場(chǎng)引起而是由于晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成的在這類晶體中，每一個(gè)晶胞里存在有固有電矩。這類晶體稱為極性晶體。鐵電體就具有這種特殊的晶體結(jié)構(gòu)第14頁(yè)，共45頁(yè)。各種極化形式的比較第15頁(yè)，共45頁(yè)。介質(zhì)損耗 一、介質(zhì)損耗的表示方法介質(zhì)損耗的形式 電介

9、質(zhì)在恒定電場(chǎng)作用下所損耗的能量與通過(guò)其內(nèi)部的電流有關(guān)。加上電場(chǎng)后，通過(guò)介質(zhì)的全部電流包括由樣品幾何電容的充電所造成的電流（簡(jiǎn)稱電容電流，不損耗能量）由各種介質(zhì)極化的建立所造成的電流（電流引起的損耗稱為極化損耗）由介質(zhì)的電導(dǎo)（漏導(dǎo)）造成的電流（電流引起的損耗稱為電導(dǎo)損耗）第16頁(yè)，共45頁(yè)。極化損耗主要與極化的馳豫（松弛）過(guò)程有關(guān)電介質(zhì)在恒定電場(chǎng)作用下，從建立極化到其穩(wěn)定狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間建立電子位移極化和離子位移極化，到達(dá)其穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間約為10-1610-12秒在無(wú)線電頻率（51012Hz以下）范圍，仍可認(rèn)為是極短的，因此這類極化又稱為無(wú)慣性極化或瞬時(shí)位移極化；這類極化幾乎不產(chǎn)生能量

10、損耗偶極子轉(zhuǎn)向極化和空間電荷極化，在電場(chǎng)作用下則要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間（10-10秒或更長(zhǎng)）才能達(dá)到其穩(wěn)態(tài)，所以這類極化稱為有慣性極化或馳豫極化；這種極化損耗能量第17頁(yè)，共45頁(yè)?？紤]一個(gè)在真空中的容量：C0 0 S/d的平行平板式電容器把交變電壓 UU0 e i t 加在這個(gè)電容器上，則在電極上出現(xiàn)電荷Q 0 C0U，并且與外電壓同相位該電容上的電流：I0 i C0 U 它與外電壓相差90度的相位，是一種非損耗性的電流當(dāng)兩電極間充以非極性的、完全絕緣的材料時(shí)，C r C0 ，則電流變?yōu)镮 i C0 U = r I0二、復(fù)（數(shù)）介電常數(shù)第18頁(yè)，共45頁(yè)。 如果試樣材料是弱導(dǎo)電性的，或是極性的，

11、或兼有此兩種特性，那么電容器不再是理想的，電流與電壓的相位相差不恰好是90度；這是由于存在一個(gè)與電壓相位相同的很小的、來(lái)源于電荷運(yùn)動(dòng)的電導(dǎo)分量如果這些電荷是自由的，則電導(dǎo)G實(shí)際上與外電壓頻率無(wú)關(guān)如果這些電荷是被符號(hào)相反的電荷所束縛，如振動(dòng)偶極子的情況，則G為頻率的函數(shù)合成電流 I = ( i C + G ）U電流密度 j = （ i + ）U 位移電流密度傳導(dǎo)電流密度 j = （ i + ）E = * E （復(fù)電導(dǎo)率）第19頁(yè)，共45頁(yè)。 復(fù)介電常數(shù)定義 j i * E * = i + * = */ i = + /i i / 電導(dǎo)（或損耗）既由自由電荷產(chǎn)生，也由束縛電荷產(chǎn)生；電導(dǎo)率本身就是一個(gè)

12、依賴于頻率的復(fù)量，所以 * 的實(shí)部不是精確地等于 ，虛部也不是精確地等于 / * = */ i = i 其中： ， 是依賴于頻率的量 損耗角 : tg”/由此可知，損耗由復(fù)介電常數(shù)的虛部”引起。相當(dāng)于測(cè)得的介電常數(shù) （即絕對(duì)介電常數(shù)。不說(shuō)明， 系指絕對(duì)介電常數(shù)） 第20頁(yè)，共45頁(yè)。第五章 材料的介電性能（二）第21頁(yè)，共45頁(yè)。介質(zhì)馳豫和德拜方程 介質(zhì)在交變電場(chǎng)中常發(fā)生馳豫（松弛極化）現(xiàn)象在一個(gè)實(shí)際介質(zhì)樣品上突然加上一個(gè)電場(chǎng)（階躍電場(chǎng)），所產(chǎn)生的極化過(guò)程不是瞬時(shí)完成的P0代表瞬時(shí)建立的極化（位移極化）P1（t）漸漸達(dá)到一穩(wěn)定值（P1代表松弛極化） 通常是由松弛極化、偶極子極化和空間電荷極化所

13、致介質(zhì)馳豫定義 外電場(chǎng)施加或移去后，系統(tǒng)逐漸達(dá)到平衡狀態(tài)的過(guò)程德拜方程第22頁(yè)，共45頁(yè)。介質(zhì)損耗（P )介質(zhì)損耗定義 電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能在直流電壓下，介質(zhì)損耗僅由電導(dǎo)引起在交變電場(chǎng)下，介質(zhì)損耗不僅與自由電荷的電導(dǎo)有關(guān)，還與松弛極化過(guò)程有關(guān)，所以它不僅決定于自由電荷電導(dǎo)，還與束縛電荷產(chǎn)生有關(guān)（與頻率有關(guān)的量）第23頁(yè)，共45頁(yè)。介質(zhì)損耗與頻率、溫度頻率的影響（1）當(dāng)外加電場(chǎng)頻率很低即趨于0時(shí)，介質(zhì)的各種極化都能跟上外加電場(chǎng)的變化，此時(shí)不存在極化損耗，介電常數(shù)達(dá)最大值。介電損耗主要由漏導(dǎo)引起，P 和頻率無(wú)關(guān)（2）當(dāng)外加電場(chǎng)頻率逐漸升高時(shí)松弛極化在某一頻率開始跟不上外電場(chǎng)的變

14、化，松弛極化對(duì)介電常數(shù)的貢獻(xiàn)逐漸減小，因而，隨升高而減少。在這一頻率范圍內(nèi)，隨的升高，P 也增大（3）當(dāng)很高時(shí)介電常數(shù)僅由位移極化決定，在這一頻率范圍內(nèi)，隨的升高，P 變化較小第24頁(yè)，共45頁(yè)。第25頁(yè)，共45頁(yè)。溫度的影響 自學(xué)（1）當(dāng)溫度很低時(shí)（2）溫度較高時(shí)（3）溫度升高過(guò)程中第26頁(yè)，共45頁(yè)。3 介電強(qiáng)度 當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)某一臨界值時(shí)，介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)這種現(xiàn)象稱介電強(qiáng)度的破壞，或叫介質(zhì)的擊穿相應(yīng)的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度稱為介電強(qiáng)度，或稱為擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度通常所觀測(cè)到的擊穿電場(chǎng)范圍1055106，宏觀尺度看，這些電場(chǎng)屬于高電場(chǎng)，但從原子的尺度看，這些電場(chǎng)是非常低的擊穿決不是由于電場(chǎng)對(duì)原子或

15、分子的直接作用所導(dǎo)致，電擊穿是一種集體現(xiàn)象擊穿類型劃分 雖然嚴(yán)格地劃分擊穿類型是很困難的，但為了便于敘述和理解，通常將擊穿類型分為三種：熱擊穿、電擊穿、局部放電擊穿第27頁(yè)，共45頁(yè)。熱擊穿熱擊穿的本質(zhì)是：處于電場(chǎng)中的介質(zhì)，由于其中的介質(zhì)損耗而受熱，當(dāng)外加電壓足夠高時(shí)，可能從散熱與發(fā)熱的熱平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入不平衡狀態(tài)，若發(fā)出的熱量比散去的多，介質(zhì)溫度將愈來(lái)愈高，直至出現(xiàn)永久性損壞，這就是熱擊穿電擊穿固體介質(zhì)電擊穿理論是在氣體放電的碰撞電離理論基礎(chǔ)上建立的在強(qiáng)電場(chǎng)下，固體導(dǎo)帶中可能因冷發(fā)射或熱發(fā)射存在一些電子。這些電子一方面在外電場(chǎng)作用下被加速獲得動(dòng)能；另一方面與晶格振動(dòng)相互作用，把電場(chǎng)能量傳遞給晶格

16、第28頁(yè)，共45頁(yè)。電擊穿（續(xù)）當(dāng)兩個(gè)過(guò)程在一定的溫度和場(chǎng)強(qiáng)下平衡時(shí)，固體介質(zhì)有穩(wěn)定的電導(dǎo)；當(dāng)電子從電場(chǎng)中得到的能量大于傳遞給晶格振動(dòng)的能量時(shí)，電子的動(dòng)能就越來(lái)越大，（電子能量大到一定值時(shí)）電子與晶格振動(dòng)的相互作用導(dǎo)致電離產(chǎn)生新電子，使自由電子數(shù)迅速增加，電導(dǎo)進(jìn)入不穩(wěn)定階段，電擊穿發(fā)生本征電擊穿理論這種擊穿與介質(zhì)中的自由電子有關(guān)，室溫下即可發(fā)生，發(fā)生時(shí)間很短（10-810-7s）介質(zhì)中的自由電子的來(lái)源：（1）雜質(zhì)和缺陷能級(jí)；（2）價(jià)帶第29頁(yè)，共45頁(yè)。“雪崩”電擊穿理論 本征電擊穿理論只考慮電子的非穩(wěn)定態(tài)，不考慮晶格的破壞過(guò)程引起非穩(wěn)定態(tài)（即平衡方程的破壞）的起始場(chǎng)強(qiáng)定義為介質(zhì)的電擊穿場(chǎng)強(qiáng)“

17、雪崩”電擊穿理論 以碰撞電離后自由電子數(shù)倍增到一定數(shù)值作為電擊穿判據(jù)“雪崩”電擊穿和本征電擊穿一般很難區(qū)分 第30頁(yè)，共45頁(yè)。無(wú)機(jī)材料無(wú)機(jī)材料的極化無(wú)機(jī)材料的擊穿第31頁(yè)，共45頁(yè)。無(wú)機(jī)材料的極化多晶多相無(wú)機(jī)材料的極化混合物法則（系統(tǒng)的介電常數(shù)）兩相并聯(lián) x1 1 + x2 2兩相串聯(lián) 1 x1 11 + x2 21兩相混合（k趨近于零） k x1 1k + x2 2k ln x1 ln 1 + x2 ln 2 (適用于二相的介電常數(shù)相差不大，且均勻分布的混合物體系)第32頁(yè)，共45頁(yè)。陶瓷介質(zhì)的極化（電子陶瓷按其極化形式分類）主要是電子位移極化的電介質(zhì)陶瓷金紅石陶瓷、鈣鈦礦陶瓷、某些含鋯陶

18、瓷主要是離子位移極化的電介質(zhì)陶瓷剛玉、斜頑輝石基陶瓷，以及低堿性氧化物含量玻璃具有顯著離子松弛極化和電子松弛極化的材料絕緣子瓷、堿玻璃、高溫含鈦陶瓷：硅酸鹽玻璃、綠寶石、等介電常數(shù)的溫度系數(shù)與溫度成典型的非線形關(guān)系與溫度成典型的線形關(guān)系 當(dāng)介電常數(shù)為d 的球形顆粒分散在介電常數(shù)為m 的基相時(shí)，Maxwell方程推導(dǎo)出混合物的介電常數(shù) 一般式： 第33頁(yè)，共45頁(yè)。第34頁(yè)，共45頁(yè)。無(wú)機(jī)材料的擊穿 無(wú)機(jī)材料常常為不均勻介質(zhì)，有晶相、玻璃相和氣孔存在，這使無(wú)機(jī)材料的擊穿性質(zhì)與均勻材料不同不均勻介質(zhì)中的電壓分配內(nèi)電離表面放電和邊緣擊穿 第35頁(yè)，共45頁(yè)。內(nèi)電離 材料中含有氣泡時(shí)，氣泡的及 很小，

19、因此加上電壓后氣泡上的電場(chǎng)較高，而氣泡本身的抗電強(qiáng)度比固體介質(zhì)要低很多（一般空氣的Eb3.3kV/cm，而陶瓷的Eb80kV/cm）,所以首先氣泡擊穿，引起氣體放電（電離），產(chǎn)生大量的熱，引起整個(gè)介質(zhì)擊穿大量的氣泡放電，一方面導(dǎo)致介電-機(jī)械-熱擊穿；另一方面介質(zhì)引起不可逆的物理化學(xué)變化，使介質(zhì)擊穿電壓下降。這種現(xiàn)象稱為電壓老化或化學(xué)擊穿 表面放電和邊緣擊穿 表面放電：固體介質(zhì)的表面放電屬于氣體放電；固體介質(zhì)常處于周圍氣體煤質(zhì)中，擊穿時(shí)，常發(fā)現(xiàn)本身并未擊穿，但有火花掠過(guò)它的表面提高表面放電電壓，防止邊緣擊穿以發(fā)揮材料介電強(qiáng)度的有效作用，這對(duì)于高壓下工作的元件，尤其是高頻、高壓下工作的元件，是極為

20、重要的。 如在瓷介表面施釉，一方面要增大表面放電途徑；另一方面要使邊緣電場(chǎng)均勻。 第36頁(yè)，共45頁(yè)。4 鐵電體 線性介質(zhì)沒有外加電場(chǎng)時(shí)，這些介質(zhì)的極化強(qiáng)度等于零有外電場(chǎng)時(shí)，介質(zhì)的極化強(qiáng)度與宏觀電場(chǎng)E成正比非線性介質(zhì)另外一類介質(zhì)，其極化強(qiáng)度和外施電壓的關(guān)系是非線性的鐵電體就是一種典型的非線性介質(zhì)自發(fā)極化鐵電體中，存在自發(fā)極化自發(fā)極化定義這種極化狀態(tài)并非由外電場(chǎng)所造成由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的，晶體中每一個(gè)晶胞里存在固有電偶極矩。這類晶體通常稱為極性晶體第37頁(yè)，共45頁(yè)。在一定溫度范圍內(nèi)含有能自發(fā)極化（Ps表示自發(fā)極化強(qiáng)度）；自發(fā)極化方向可隨外電場(chǎng)作可逆轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體鐵電晶體一定是極性晶體。并非所

21、有的極性晶體都具有這種自發(fā)極化可隨外電場(chǎng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的性質(zhì)；只有某些特殊的晶體結(jié)構(gòu)，在自發(fā)極化改變方向時(shí)，晶體構(gòu)造不發(fā)生大的畸變，才能產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)動(dòng)。鐵電體就具有這些特殊的晶體結(jié)構(gòu)。在鐵電狀態(tài)下，晶體的極化與電場(chǎng)的關(guān)系（鐵電電滯回線）。見左圖鐵電體第38頁(yè)，共45頁(yè)。這個(gè)回線稱為電滯回線，它是鐵電態(tài)的一個(gè)標(biāo)志 同鐵磁體具有磁滯回線一樣，所以人們把這類晶體稱作“鐵電體”，其實(shí)晶體中并不含有鐵鐵電晶體可區(qū)分為兩大類有序-無(wú)序型鐵電體位移型鐵電體有序-無(wú)序型鐵電體是含有氫鍵的晶體這類晶體中質(zhì)子的有序運(yùn)動(dòng)與鐵電性相聯(lián)系，例如：KH2PO4位移型鐵電體結(jié)構(gòu)大多同鈣鈦礦結(jié)構(gòu)及鈦鐵礦結(jié)構(gòu)相關(guān)鈦酸鋇是典型的鈣鈦礦型的鐵電體BaTiO3在120以上為立方結(jié)構(gòu)，晶體無(wú)鐵電性120以下晶體結(jié)構(gòu)稍有畸變，為四方結(jié)構(gòu)，Ba2和Ti4+相對(duì)于O2發(fā)生一個(gè)位移，由此產(chǎn)生一個(gè)偶極矩（自發(fā)極化）通常把這種轉(zhuǎn)變溫度稱為距離溫度或居里點(diǎn)。居里點(diǎn)以上晶體無(wú)鐵電性，處于順電態(tài)；居里點(diǎn)以下，晶體處于鐵電態(tài)第39頁(yè)，共45頁(yè)。5 壓電性 壓電