电介质物理教学（浙江大学）第1章-绪论.pptVIP

电介质物理 -第1章绪论 X.M. Chen (陈湘明) Department of Materials Science Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027 Tel: E-mail: xmchen59@ Web: /xmchen 物质、材料、材料科学 物质的形态：凝聚态(固态、液态)、气态、等离子态 什么叫材料? 材料科学与工程学科的内涵 材料之分类 材料科学基础：物理化学、晶体学、材料物理(金属物理、半导体物理、电介质物理、…)、…… 物质按输运特性分类 载流子长程运动与位移—传导、宏观电流 绝缘体 （无载流子长程运动与位移）：大部分非金属单质与化合物 半导体：部分非金属单质与化合物 导体：金属、部分非金属 超导体：少部分非金属与金属 载流子短程运动与位移—极化(Polarization) 电介质 电介质的基本概念 定义:以正负电荷重心不重合的电极化方式传递、储存或记录电场的作用和影响的物质。 基本物理现象：极化 与绝缘体之关系：既与之密切相关、又有区别 绝缘体强调没有电荷之长程运动,电介质强调电荷之短程运动 绝缘体肯定是电介质并构成电介质之主体、然电介质不局限于绝缘体。 电介质材料的分类 电介质材料的主要应用 应用领域： 电子、通讯、计算机、家电、军事、交通、…… 具体应用： 绝缘元件(Insulator elements)、基板(Substrates)、电子封装(Electronic packages) 电容器 压电元件(声纳、超声振子、速度与加速度传感器、蜂鸣器、压电马达、点火器、……) 谐振器、滤波器、振荡器、微波天线、移相器、…… 红外报警器、温度传感器、电光元件、…… 电介质陶瓷遐想 凡泥一煅气如虹， 开化迷混自此宗。 尽韵缤纷谐磁电， 轻翔鹏翼傲苍穹。 陈湘明 电介质领域的几个前沿方向 多铁性材料 铁电磁体、磁电材料、磁介电材料、电子铁电体巨介电材料 微波介质材料 微波与毫米波响应、微波材料的超低损耗化、LTCC微波材料、…… 弛豫铁电材料 弛豫铁电性的物理本质与结构根源、钨青铜陶瓷的驰豫铁电性、…… 无铅压电材料 铁电薄膜 铁电体的理论计算与预测 Phase control in ferroics and multiferroics (Spaldin Fiebig, Science 309, 391, 2005) 多铁性材料中的时间反演(Time-reversal)与空间反转(spatial-inversion)对称性 Mutiferroic Memories 电介质物理的基本内涵 研究介质内部束缚电荷在电场、应力、温度等外场作用下的电极化及运动过程； 阐明电极化规律与介质结构的关系； 揭示介质宏观介电性质的微观机制； 同时研究电介质性能的测量方法以及各种电介质的性能，进而发展电介质的效用。 本课程的主要内容 第1章 绪论 (2) 第2章 介质的电极化响应 (4) 基本概念、极化机制、介电驰豫、电介质基本方程 第3章 电介质中的电荷转移 (4) 电导和电荷转移、能带结构、漏电流、电介质中的空间电荷、介电击穿 第4章 电介质的唯象理论 (8) 热力学方法基本概念、固态电介质热力学描述方法、极性固态相变、电介质的线性效应、热释电性、压电性、电致伸缩效应 第5章 铁电原理 (8) 铁电体的结构、铁电体的对称性、对称性和物理性能的关系、畴结构与缺陷、结构相变和软模、Landau唯象理论和涨落、结构相变与有序-无序 第6章 电介质材料必威体育精装版进展 (6) 微波介质陶瓷、弛豫铁电材料、多铁性材料、 …… 相关课程及主要参考书 相关课程 普通物理学、矢量与张量基础 晶体学、材料科学基础 参考书 殷之文，电介质物理学(第二版)，科学出版社，北京，2003。 钟维烈，铁电体物理学，科学出版社，北京，1996。 L.L. Hench, J.K. West, Principles of Electronic Ceramics, John Wiley Sons, New York, 1990. * * 临江仙 电介质物理随想 疑遇险滩迷渚， 回眸千里清江。风拂垂柳水中扬。轻舟逐浪远， 婉曲伴君长。束缚难掩飘逸， 短程极化何妨。神奇回线著兰章。天穹释寂寥， 磁电笑苍茫。 陈湘明 Antiferroelectric hysteresis P or D P or D P or D E In a multiferroic, the coexistence of at least two ferro