钙钛矿结构及相关功能材料.pptVIP

铁电性铁电晶体中存在着自发极化方向不同的小区域，那些自发极化方向相同的区域称为电畴。自发极化的方向可以随着外加电场的方向改变而改变，从而使这种晶体具有铁电性，该晶体称为铁电晶体。钙钛矿(ABO3)型铁电体是为数最多的一类铁电体。在一定温度范围内，铁电体必然是压电体，而压电体则不一定是铁电体。铁电体的极化强度P与外电场E之间存在电滞回线，因而，可用是否存在电滞回线来判断是否是铁电体。外电场作用时，沿电场方向极化畴长大，逆电场方向的畴消失，其它方向分布的电畴转到电场方向，极化强度随外加电场的增加而增加，一直到整个结晶体成为一个单一的极化畴为止。如再继续增加电场只有电子与离子的极化效应，和一般电介质一样。对于自发极化而言，从宏观统计来看，晶体中存在着各个方向的自发极化和电畴，它们相互抵消，宏观上对外不呈现极性。介电晶类（32种）不具有对称中心的晶类(21种)其中压电晶类(20种)极性晶类(热释电晶类)（10种）1，2，3，4，6，m,mm2,4mm，3m，6mm非极性晶类（11种）222,-4,-6,23,-43m,422,-42m,32，622，-6m2，423(不具有压电性）具有对称中心的晶类（11种）-1,2/m,4/m,-3,6/m,m3,mmm,4/mmm,6/mmm,m3m,-3m铁电体热释电体压电体介电体MO2分子的极化过程示意图化合物要具有好的铁电性能，需要满足以下条件：必须具有改变原子相对位置的柔性基本结构，该结构应能灵活的改变原子相对位置。有一个轻微变形的晶体结构（某一方向），该结构中正负电荷中心不重合，即晶体沿一个方向有极化。c≠a钙钛矿结构化合物对于铁电体来说正是这样一种好的结构。因为：c=a如果沿Z轴施加一电场，侧面上的4个氧离子比顶面和底面氧离子更容易移动。过渡族金属正离子具有空的d轨道，能产生自发的铁电体变形（J-T畸变）。c≠a单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。2.2.4典型钙钛矿结构材料—BaTiO3立方晶系(001)方向↓←120oC四方晶系(011)方向↓←0oC斜方晶系(111)方向↓←-80oC三方晶系立方晶系四方晶系斜方晶系三角晶系PsPsPs1.BaTiO3的相变BaTiO3单晶的介电常数与温度的关系BaTiO3自发极化产生的原因：Ti4+－O2-间距大（2.005A），故氧八面体间隙大,因而Ti4+离子能在氧八面体中震动。120℃，Ti4+处在各方几率相同（偏离中心的几率为零），对称性高，顺电相。T120℃Ti4+由于热涨落，偏离一方，形成偶极矩，按氧八面体三组方向相互传递耦合，形成自发极化电畴。logo压电材料及其应用由于纯的钛酸钡居里点低、使用温度范围窄等缺点，人们发展了一系列改性的钛酸钡材料。如采用离子置换法或添加杂质，能改善钛酸钡的特性，某些置换离子能使其第一居里点升高、第二居里点降低，大大扩展了其使用温度范围。通过置换掺杂发展了一系列钙钛矿结构压电陶瓷材料，主要代表如下：Pb(Ti,Zr)O3(PZT);Pb(BⅡ1/3Nb2/3)O3(BⅡ=Mg、Co、Zn、Cd、Mn、Ni)；Pb(BⅢ1/2Nb1/2)O3(BⅢ=Sb、Y)；Pb(BⅡ1/2W1/2)O3(BⅡ=Mg、Co、Cd)Pb(BⅡ1/2Te1/2)O3(BⅡ=Mg、Ni、Co、Mn)；Pb(BⅡ1/3Nb2/3)O3(BⅡ=Mn、Ni)Pb(BⅢ1/2BⅤ1/2)O3(BⅡ=Fe、Cr;BⅤ=Nb、Ta)；(Pb1-xLax)(ZryTiz)1-x/4O3(PLZT)主要应用电声器：扬声器、送话筒、水下通讯和探测：水声换能器、鱼群探测器雷达中的陶瓷表面波器件通讯设备：陶瓷滤波器精密测量：压力计红外技术：红外热电探测器高压电源：变压器高密度信息存储钙钛矿系庞磁阻(CMR)材料CMR：ColossalMagneto-resistance巨磁电阻效应（GiantMagneto-resistance，G