鈣鈦礦結(jié)構(gòu)及相關(guān)功能材料-在線瀏覽
2024-09-26 01:16本頁面
【正文】 那些自發(fā)極化方向相同的區(qū)域稱為 電疇。 鈣鈦礦 (ABO3) 型鐵電體是為數(shù)最多的一類鐵電體。 ? 鐵電體的極化強(qiáng)度 P與外電場 E之間存在電滯回線， 因而，可用是否存在電滯回線來判斷是否是鐵電體 。 ? 外電場作用時，沿電場方向極化疇長大，逆電場方向的疇消失，其它方向分布的電疇轉(zhuǎn)到電場方向，極化強(qiáng)度隨外加電場的增加而增加，一直到整個結(jié)晶體成為一個單一的極化疇為止。 介電晶類（ 32種） 不具有對稱中心的晶類 (21種 ) 其中壓電晶類 (20種 ) 極性晶類 (熱釋電晶類 )（ 10種） 1， 2， 3， 4， 6， m, mm2, 4mm， 3m，6mm 非極性晶類 （ 11種） 222, 4, 6, 23, 43m, 422, 42m, 32，622， 6m2， 423(不具有壓電性） 具有對稱中心的晶類 （ 11種） 1,2/m,4/m, 3, 6/m, m3, mmm, 4/mmm, 6/mmm, m3m, 3m 鐵電體 熱釋電體 壓電體 介電體 MO2 分子的極化過程示意圖 ? 必須具有改變原子相對位置的柔性基本結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)應(yīng)能靈活的改變原子相對位置。 化合物要具有好的鐵電性能，需要滿足以下條件： c≠a c=a c≠a ? 如果沿 Z軸施加一電場，側(cè)面上的 4個氧離子比頂面和底面氧離子更容易移動。 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物對于鐵電體來說正是這樣一種好的結(jié)構(gòu)。 ? T120℃ ， Ti4+處在各方幾率相同 （ 偏離中心的幾率為零 ） ，對稱性高 ， 順電相 。 2. BaTiO3自發(fā)極化產(chǎn)生的原因： 壓電材料及其應(yīng)用 由于純的鈦酸鋇居里點(diǎn)低、使用溫度范圍窄等缺點(diǎn)，人們發(fā)展了一系列改性的鈦酸鋇材料。 通過置換摻雜發(fā)展了一系列鈣鈦礦結(jié)構(gòu)壓電陶瓷材料，主要代表如下： Pb(Ti,Zr)O3 (PZT)。 BⅤ =Nb、 Ta)； (Pb1xLax)(ZryTiz)1x/4O3(PLZT) 主要應(yīng)用 電聲器：揚(yáng)聲器、送話筒、 水下通訊和探測：水聲換能器、魚群探測器 雷達(dá)中的陶瓷表面波器件 通訊設(shè)備：陶瓷濾波器 精密測量：壓力計(jì) 紅外技術(shù)：紅外熱電探測器 高壓電源：變壓器 高密度信息存儲 鈣鈦礦系龐磁阻 (CMR)材料 CMR： Colossal Magoresistance 巨磁電阻效應(yīng)（ Giant Magoresistance， GMR） 1. 磁性金屬多層膜 GMR效應(yīng) 圖 Co/Cu多層膜的磁電阻與 Cu層厚度 tCu的關(guān)系曲線 Co/Cu多層膜的磁電阻與 Cu層厚度 tCu為 、 、 ，分別有一明顯的峰值，對應(yīng)反鐵磁耦合，谷對應(yīng)鐵磁耦合。 2. 氧化物龐磁阻（ Colossal Magoresistance， CMR） CMR 效應(yīng)的機(jī)理研究 典型的 A2+B4+O3鈣鈦礦化合物中，過渡金屬離子和氧離子發(fā)生交換作用，使鄰近金屬離子的自旋交換積分為負(fù)，因此自旋反向排列，呈反鐵磁性，可由Anderson理論給予解釋。 當(dāng)交換積分常數(shù) A為負(fù)（ A0）時，交換能為最小值的條件是相鄰原子間的電子自旋角動量反向平行排列（ ?=180176。 根據(jù)能量最小值原理，當(dāng)鐵磁體內(nèi)部相鄰原子的電子交換積分常數(shù) A取正值時，相鄰原子自旋磁矩要同向平行排列，從而實(shí)現(xiàn)自發(fā)磁化至飽和。 原子磁矩不為 0，交換積分常數(shù) A0是鐵磁性的必要與充分條件！ 自發(fā)磁化理論 1928年海
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