反鐵電性的概念,是美國科學(xué)家 Kittle 在 1951 年,根據宏觀(guān)唯象理論提出的,其具體定義為:“反鐵電體晶格內部的離子會(huì )發(fā)生與鐵電體類(lèi)似的自發(fā)極化,但不同于鐵電體,反鐵電體內部相鄰晶格具有方向相反的自發(fā)極化,因而表現出零剩余極化強度。”因此,反向平行排列的偶極子是反鐵電體區別于鐵電體重要的特征,這在宏觀(guān)上表現為總的自發(fā)極化強度等于零。若對反鐵電體施加電場(chǎng)強度大于反鐵電體偶極子反轉所需的電場(chǎng)時(shí),材料內部的偶極子同向平行排列,這時(shí)材料就由反鐵電相轉變成了鐵電相,具體過(guò)程如圖 2.4 所示。使反鐵電體偶極子反轉所需的電場(chǎng)就是材料的正向轉折電場(chǎng)。
反鐵電體在電場(chǎng)作用下會(huì )發(fā)生鐵電-反鐵電相變,從而表現出雙電滯回線(xiàn),如圖 2.5 所示。在自由狀態(tài)下,反鐵電體內偶極子反向平行排列,表現為宏觀(guān)極化強度為零;在小電場(chǎng)加載下,電場(chǎng)使得部分偶極子開(kāi)始轉向,宏觀(guān)極化強度開(kāi)始增加;當電場(chǎng)大于材料的正向轉折電場(chǎng) EAF時(shí),材料內部相鄰偶極子在電場(chǎng)作用下迅速轉向實(shí)現同向平行,表現為宏觀(guān)極化強度迅速增加;若電場(chǎng)繼續增加,已轉變?yōu)殍F電態(tài)的材料宏觀(guān)極化強度逐漸達到飽和。降低加載電場(chǎng),材料的極化強度逐漸減??;當外電場(chǎng)小于材料的反向轉折電場(chǎng) EFA 時(shí),材料內部偶極子恢復反向平行排列,宏觀(guān)極化強度急速減小,變回反鐵電相。
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