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鐵電,什么是鐵電性質(zhì)

來源:整理 時(shí)間:2024-08-26 07:04:19 編輯:智能門戶 手機(jī)版

1,什么是鐵電性質(zhì)

與鐵磁體類似,鐵電性質(zhì)指具有自發(fā)極化,其極化方向在電場作用下可以反轉(zhuǎn),極化曲線中也相應(yīng)存在矯頑力。

什么是鐵電性質(zhì)

2,鐵電材料的介紹

鐵電材料,是指具有鐵電效應(yīng)的一類材料,它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究課題之一

鐵電材料的介紹

3,鐵電體爆電換能發(fā)電有哪些特點(diǎn)

利用這種程式轉(zhuǎn)換的電能最大特點(diǎn)是功率高,而電源裝置重量輕。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,鋯鈦酸鉛陶瓷材料極化之后,其能量貯存密度一般為每立方厘米十幾焦耳,在爆炸沖擊波作用下,只要在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可完成能量釋放。如體積為30立方厘米,功率大于10瓦,總能量可達(dá)數(shù)百焦耳,而鐵電體的重量很輕(為300克),工作介質(zhì)炸藥約40克,電源總重不超過0.5公斤。
任務(wù)占坑

鐵電體爆電換能發(fā)電有哪些特點(diǎn)

4,請(qǐng)問高手們什么是材料的鐵電性及鐵磁性

鐵電性:介電晶體有很重要的一類,例如BaTiO3、SrTiO3、LiNbO3等,叫鐵電體;在各自一定的特征溫度(稱為鐵電的居里溫度)之下,晶體中出現(xiàn)自發(fā)極化,并且自發(fā)極化可以隨外電場反向而反向;在交變電場作用下,顯示電滯回線。鐵電體必是壓電體、熱電體,如果對(duì)光透明的話,也就是電光晶體。 鐵磁性:鐵、鈷、鎳及一些稀土元素存在獨(dú)特的磁性現(xiàn)象稱為鐵磁性,這個(gè)名稱的由來是因?yàn)殍F是具有鐵磁性物質(zhì)中最常見也是最典型的。鐵磁性材料存在磁疇,磁疇內(nèi)磁性是非常強(qiáng)的,如果我們外加一個(gè)微小磁場,比如螺線管的磁場會(huì)使本來隨機(jī)排列的磁疇取向一致,這時(shí)我們說材料被磁化。材料被磁化后,將得到很強(qiáng)的磁場,這就是電磁鐵的物理原理。 當(dāng)外加磁場去掉后,材料仍會(huì)剩余一些磁場,或者說材料"記憶"了它們被磁化的歷史。這種現(xiàn)象叫作剩磁,所謂永磁體就是被磁化后,剩磁很大。 當(dāng)溫度很高時(shí),由于無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng),磁性會(huì)消失,這個(gè)臨界溫度叫居里溫度

5,什么是鐵電存儲(chǔ)器

相對(duì)于其它類型的半導(dǎo)體技術(shù)而言,鐵電存儲(chǔ)器具有一些獨(dú)一無二的特性。傳統(tǒng)的主流半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可以分為兩類--易失性和非易失性。易失性的存儲(chǔ)器包括靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM(static random access memory)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM (dynamic random access memory)。 SRAM和DRAM在掉電的時(shí)候均會(huì)失去保存的數(shù)據(jù)。 RAM 類型的存儲(chǔ)器易于使用、性能好,可是它們同樣會(huì)在掉電的情況下會(huì)失去所保存的數(shù)據(jù)。 非易失性存儲(chǔ)器在掉電的情況下并不會(huì)丟失所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。然而所有的主流的非易失性存儲(chǔ)器均源自于只讀存儲(chǔ)器(ROM)技術(shù)。 正如你所猜想的一樣,被稱為只讀存儲(chǔ)器的東西肯定不容易進(jìn)行寫入操作,而事實(shí)上是根本不能寫入。所有由ROM技術(shù)研發(fā)出的存儲(chǔ)器則都具有寫入信息困難的特點(diǎn)。這些技術(shù)包括有EPROM (幾乎已經(jīng)廢止)、EEPROM和Flash。 這些存儲(chǔ)器不僅寫入速度慢,而且只能有限次的擦寫,寫入時(shí)功耗大。 鐵電存儲(chǔ)器能兼容RAM的一切功能,并且和ROM技術(shù)一樣,是一種非易失性的存儲(chǔ)器。鐵電存儲(chǔ)器在這兩類存儲(chǔ)類型間搭起了一座跨越溝壑的橋梁--一種非易失性的RAM。
相對(duì)于其它類型的半導(dǎo)體技術(shù)而言,鐵電存儲(chǔ)器具有一些獨(dú)一無二的特性。傳統(tǒng)的主流半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可以分為兩類--易失性和非易失性。易失性的存儲(chǔ)器包括靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM(static random access memory)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM (dynamic random access memory)。 SRAM和DRAM在掉電的時(shí)候均會(huì)失去保存的數(shù)據(jù)。 RAM 類型的存儲(chǔ)器易于使用、性能好,可是它們同樣會(huì)在掉電的情況下會(huì)失去所保存的數(shù)據(jù)。 非易失性存儲(chǔ)器在掉電的情況下并不會(huì)丟失所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。然而所有的主流的非易失性存儲(chǔ)器均源自于只讀存儲(chǔ)器(ROM)技術(shù)。 正如你所猜想的一樣,被稱為只讀存儲(chǔ)器的東西肯定不容易進(jìn)行寫入操作,而事實(shí)上是根本不能寫入。所有由ROM技術(shù)研發(fā)出的存儲(chǔ)器則都具有寫入信息困難的特點(diǎn)。這些技術(shù)包括有EPROM (幾乎已經(jīng)廢止)、EEPROM和Flash。 這些存儲(chǔ)器不僅寫入速度慢,而且只能有限次的擦寫,寫入時(shí)功耗大。 鐵電存儲(chǔ)器能兼容RAM的一切功能,并且和ROM技術(shù)一樣,是一種非易失性的存儲(chǔ)器。鐵電存儲(chǔ)器在這兩類存儲(chǔ)類型間搭起了一座跨越溝壑的橋梁--一種非易失性的RAM。
存儲(chǔ)器分為易失性和非易失性,如DRAM,SRAM,ROM,FLASH,E2PROM,等 鐵電是屬于非易失性的,可上百萬次讀寫的存儲(chǔ),存儲(chǔ)的原理類似于DRAM,由一個(gè)NMOS管,和一個(gè)CAP組成,可以參考一本COMS數(shù)字集成電路(第二版),那上面講的很詳細(xì), 在芯片里面就是有行譯碼,列譯碼,讀出寫入緩沖器,位讀出放大器組成。它的的讀出寫入時(shí)序很簡單,只要按照加電壓的順序來就可以,要預(yù)充電之類的。 應(yīng)用于簡單存儲(chǔ),類似于EEPROM,應(yīng)該了解這個(gè)吧

6,鐵電材料的特性

原發(fā)布者:gaobin19900429LOGO鐵電材料無機(jī)092無機(jī)高玢鐵電材料ferroelectricmaterials具有自發(fā)極化,具有自發(fā)極化,且自發(fā)極化能夠?yàn)橥怆妶鏊D(zhuǎn)向的一類材料,稱為鐵電材料鐵電材料。一類材料,稱為鐵電材料。鐵電材料:在具有壓電效應(yīng)的材料中具有自發(fā)極化鐵電材料在具有壓電效應(yīng)的材料中,具有自發(fā)極化,自發(fā)極化包括二部分:一部分來源于離子直接位移;自發(fā)極化包括二部分:一部分來源于離子直接位移;另一部分是由于電子云的形變。另一部分是由于電子云的形變。而且其自發(fā)極化強(qiáng)度可以因外電場反向而反向,或者在電場作用下不可反向或者在電場作用下不可反向但可以重取向的晶體。鐵電體中的自發(fā)極化有兩個(gè)或多個(gè)可能的取向。所有鐵電體都可以通過人工極化使多個(gè)可能的取向。但具有壓電性的并不一定都是鐵電體。其具有壓電性,但具有壓電性的并不一定都是鐵電體。但具有壓電性的并不一定都是鐵電體鐵電體的定義鐵電體的定義:指在溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化且極化強(qiáng)度可以因外電場而反向的晶體。鐵電體具有很多電疇且具有電滯回線。因此,凡具有電疇和電滯回線的介電材料就稱為鐵電體。鐵電體的晶體并不含有鐵,鐵電體常被稱為息格毀特晶體。鐵電體的主要特征值1.2.3.4.5.自發(fā)極化電疇電滯回線居里溫度介電反常CompanyLogo自發(fā)極化在沒有外電場作用時(shí),晶體中存在著由于電偶極子的有序排列而產(chǎn)生的極化,稱為自發(fā)極化。1、電疇ferroele
其最基本的特性為在某些溫度范圍會(huì)具有自發(fā)極化,而且極化強(qiáng)度可以隨外電場反向而反向,從而出現(xiàn)電滯回線。 極化強(qiáng)度P和外電場E間的關(guān)系構(gòu)成電滯回線。一般而言,晶體的壓電性質(zhì)與自發(fā)極化性質(zhì)都是由晶體的對(duì)稱性決定的,可是對(duì)于鐵晶體管,外電場能使自發(fā)極化反向的特征卻不能由晶體的結(jié)構(gòu)來預(yù)測,只能透過電滯回線的測定(或介電系數(shù)的測定)來判斷。電滯回線表示鐵晶體管中存在domain。鐵晶體管通常是由許多稱為domain的區(qū)域所組成,而在每一個(gè)domain里面有相同的極化方向,而與鄰近的domain其極化方向不同。如果是多晶體,由于晶粒本身的取向是任意的,不同domain中極化強(qiáng)度的相對(duì)取向可以是沒有規(guī)律的。但若是單晶體,不同domain中極化強(qiáng)度取向之間存在著簡單的關(guān)系。為明確起見,這里只考慮單晶體的電滯回線,并且設(shè)極化強(qiáng)度的取向只有兩種可能,亦即沿某軸的正向或負(fù)向。假設(shè)在沒有外電場的存在下,晶體的總電矩為零,及晶體的兩類domain中極化強(qiáng)度方向互為相反平行。當(dāng)外電場施加于晶體時(shí),極化強(qiáng)度沿電場方向的domain變大,而與其反平行方向的domain則變小。這樣,極化強(qiáng)度P隨外電場E增大而增大,如圖中OA段曲線所示。電場強(qiáng)度的繼續(xù)增大,最后使晶體只具有單個(gè)的domain,晶體的極化強(qiáng)度達(dá)到飽和,這相當(dāng)余圖中C附近的部分,將這線性部分推延至外場為零的情形,在縱軸P上所得的截距稱為飽和極化強(qiáng)度(即E點(diǎn))。實(shí)際上,這也是每個(gè)domain原來已經(jīng)存在的極化強(qiáng)度。因此飽和極化強(qiáng)度是對(duì)每個(gè)domain而言的。如電場自圖中C處開始降低,晶體的極大P值亦隨之減小,但在零電場時(shí),仍存在剩余極化強(qiáng)度(即D點(diǎn))。必須注意,剩余極化強(qiáng)度是對(duì)整個(gè)晶體而言的。當(dāng)點(diǎn)場反向達(dá)到矯頑電場強(qiáng)度時(shí)(即F點(diǎn)),剩余極化全部消失,反向電場的值繼續(xù)增大時(shí),極化強(qiáng)度反向。如果矯頑電場強(qiáng)度大于晶體的擊穿場強(qiáng),那么在極化反向之前晶體已被電擊穿,便不能說該晶體具有鐵電性。 當(dāng)溫度高于某一臨界溫度時(shí),晶體的鐵電性消失,并且晶格亦發(fā)生轉(zhuǎn)變,這一溫度是鐵電體的居里點(diǎn)。由于鐵電性的出現(xiàn)或消失,總伴隨著晶格結(jié)構(gòu)的改變,所以這是個(gè)相變過程。當(dāng)晶體從非鐵電相(稱順電相)向鐵電相過渡時(shí),晶體的許多物理性質(zhì)皆呈反常現(xiàn)象。對(duì)于一階相變常伴隨有潛熱的發(fā)生,對(duì)于二階相變則出現(xiàn)比熱的突變。鐵電相中自發(fā)極化強(qiáng)度是和晶體的自發(fā)電致形變相關(guān),所以鐵電相的晶格結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性要比非鐵電相(順電相)的低。如果晶體具有兩個(gè)或多個(gè)鐵電相時(shí),表征順電相與鐵電相之間的一個(gè)相變溫度,統(tǒng)稱為過渡溫度或轉(zhuǎn)變溫度。(在此附近時(shí),介電系數(shù)常有迅速陡降的現(xiàn)象)。由于極化的非線性,鐵電體的介電系數(shù)不是常數(shù),而是依賴于外加電場的,一邊,以電滯回線中OA曲線在原點(diǎn)的斜率來代表介電系數(shù),即在測量介電系數(shù)ε時(shí),所加的外電場很小。鐵電體在過渡溫度附近,介電系數(shù)ε具有很大的值,數(shù)量級(jí)達(dá)到 ~ ,當(dāng)溫度高于居里點(diǎn)時(shí),介電系數(shù)隨溫度變化的關(guān)系遵守居里-外斯定律:式中 稱為特性溫度,他一般略低于居里點(diǎn),C稱為居里常數(shù),而 代表電子極化對(duì)介電系數(shù)的貢獻(xiàn),在過渡溫度時(shí), 可以忽略。
電光晶體是鐵電材料范圍,有電光效應(yīng)的晶體材料。在外電場作用下,晶體的折射率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為電光效應(yīng)。外電場作用于晶體材料所產(chǎn)生的電光效應(yīng)分為兩種,一種是泡克耳斯效應(yīng),產(chǎn)生這種效應(yīng)的晶體通常是不具有對(duì)稱中心的各向異性晶體;另一種是克爾效應(yīng),產(chǎn)生這種效應(yīng)的晶體通常是具有任意對(duì)稱性質(zhì)的晶體或各向同性介質(zhì)。已實(shí)用的電光晶體主要是一些高電光品質(zhì)因子的晶體和晶體薄膜。在可見波段,常用電光晶體有磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、鈮酸鋰、鉭酸鋰等晶體。前兩種晶體有高的光學(xué)質(zhì)量和光損傷閾值,但其半波電壓較高,而且要采用防潮解措施。后兩種晶體有低的半波電壓,物理化學(xué)性能穩(wěn)定,但其光損傷閾值較低。在紅外波段,實(shí)用的電光晶體主要是砷化鎵和碲化鎘等半導(dǎo)體晶體。電光晶體主要用于制作光調(diào)制器、掃描器、光開關(guān)等器件。在大屏幕激光顯示漢字信息處理以及光通信方面也有應(yīng)用前景。 鐵電材料是指具有鐵電效應(yīng)的一類材料,它是熱釋電材料的一個(gè)分支。鐵電材料及其應(yīng)用研究已成為凝聚態(tài)物理、固體電子學(xué)領(lǐng)域最熱門的研究課題之一。 鐵電材料,是熱釋電材料中的一類。其特點(diǎn)是不僅具有自發(fā)極化,而且在一定溫度范圍內(nèi),自發(fā)極化偶極矩能隨外施電場的方向而改變。它的極化強(qiáng)度p與外施電場強(qiáng)度e的關(guān)系曲線如圖所示,與鐵磁材料的磁通密度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系曲線(b-h曲線)極為相似。極化強(qiáng)度p滯后于電場強(qiáng)度e,稱為電滯曲線。電滯曲線是鐵電材料的特征。即當(dāng)鐵電晶體二端加上電場e后,極化強(qiáng)度p 隨e 增加沿oab曲線上升,至b點(diǎn)后p 隨e的變化呈線性(bc線段)。e下降,p不沿原曲線下降,而是沿cbd曲線下降。當(dāng)e為零時(shí),極化強(qiáng)度p不等于零而為pb,稱為剩余極化強(qiáng)度。只有加上反電場eh時(shí)p方等于零,eh稱為鐵電材料的矯頑電場強(qiáng)度。cbdfghic構(gòu)成整個(gè)電滯曲線。鐵電晶體是由許多小區(qū)域(電疇)所組成,每個(gè)電疇內(nèi)的極化方向一致,而相鄰電疇的極化方向則不同。從宏觀來看,整個(gè)晶體是非極化的,呈中性。在外電場作用下,極化沿電場方向的電疇擴(kuò)大。當(dāng)所有電疇都沿外電場方向,整個(gè)晶體成為單疇晶體,即到達(dá)圖上飽和點(diǎn)b,當(dāng)外電場繼續(xù)增加,此時(shí)晶體只有電子和離子極化,與普遍電介質(zhì)一樣,p與e成直線關(guān)系(bc段),延長bc直線交p軸于t,相應(yīng)的極化強(qiáng)度ps即為該晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度。在某一溫度以上,鐵電材料的自發(fā)極化即消失,此溫度稱為居里點(diǎn)。它是由低溫的鐵電相改變?yōu)楦邷氐姆氰F電相的溫度。典型鐵電材料有:鈦酸鋇(batio3)、磷酸二氫鉀(kh2po4)等。過去對(duì)鐵電材料的應(yīng)用主要是利用它們的壓電性、熱釋電性、電光性能以及高介電常數(shù)。近年來,由于新鐵電材料薄膜工藝的發(fā)展,鐵電材料在信息存儲(chǔ)、圖像顯示和全息照像中的編頁器、鐵電光閥陣列作全息照像的存儲(chǔ)等已開始應(yīng)用。 高性能的鐵電材料是一類具有廣泛應(yīng)用前景的功能材料,從目前的研究現(xiàn)狀來看,對(duì)于具有高性能的鐵電材料的研究和開發(fā)應(yīng)用仍然處于發(fā)展階段.研究者們選用不同的鐵電材料進(jìn)行研究,并不斷探索制備工藝,只是到目前為止對(duì)于鐵電材料的一些性能的研究還沒有達(dá)到令人滿意的地步。比如,用于制備鐵電復(fù)合材料的陶瓷粉體和聚合物的種類還很單一,對(duì)其復(fù)合界面的理論研究也剛剛開始,鐵電記憶器件抗疲勞特性的研究還有待發(fā)展。總之,鐵電材料是一類具有廣闊發(fā)展前景的重要功能材料,對(duì)于其特性的研究與應(yīng)用還需要我們不斷的研究與探索,并給予足夠的重視。
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