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【分享】壓電性、熱釋電性、鐵電性與點(diǎn)群的關(guān)系 已有7人參與
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最近在學(xué)鐵電物理，開始的時(shí)候?qū)弘�、熱釋電和鐵電的關(guān)系老搞不清楚。最近看到有一段關(guān)于壓電性、熱釋電性、鐵電性與點(diǎn)群關(guān)系很好的描述，在此分享。 三十二種點(diǎn)群中，有二十一種點(diǎn)群屬于異極對(duì)稱型點(diǎn)群。其特點(diǎn)是不具有對(duì)稱中心，而且至少有一個(gè)極軸方向。極軸是指正負(fù)方向不對(duì)稱的軸線。除了432點(diǎn)群外，具有極軸的二十個(gè)異極對(duì)稱型點(diǎn)群晶體都可能具有壓電性。但是并非這二十個(gè)異極對(duì)稱型點(diǎn)群晶體都必定具有壓電性，因?yàn)閴弘娋w首先必須是不導(dǎo)電的，而且其結(jié)構(gòu)還要分別帶正電荷和負(fù)電荷的離子或離子團(tuán)組成的分子晶體。也就是說，壓電體必須是離子晶體或由離子團(tuán)組成的分子晶體。 晶體由于溫度均勻變化而引起的表面荷電現(xiàn)象成為熱釋電效應(yīng)，其本質(zhì)在于晶體存在自發(fā)極化。壓電晶體就是存在極軸的晶體，但是存在極軸的晶體并不一定存在自發(fā)極化，因?yàn)槎鄠�(gè)極軸的電矩之和可以使總電矩為零。由此可見，壓電晶體不一定是熱釋電晶體，只有存在唯一極軸的晶體才可能存在自發(fā)極化，才能是熱釋電晶體。反之，熱釋電晶體一定是壓電晶體。什么樣點(diǎn)群才具有唯一的極軸呢？只有存在唯一的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸，沒有對(duì)稱面垂直于它，這樣的點(diǎn)群才具有唯一極軸。因此，只有1，2，3，4，6，m，2mm，3m，4mm，6mm，這十種點(diǎn)群的晶體才存在唯一的極軸，才具有熱釋電性。 在所有熱釋電晶體中，有若干種晶體只有在一定的溫度范圍內(nèi)才發(fā)生自發(fā)極化，而且其自發(fā)極化方向可以因外電場而重新取向，稱此類晶體為鐵電體。所以，鐵電晶體一定是熱釋電晶體，它只能屬于具有唯一極軸的十種點(diǎn)群晶體，至于那些晶體具有鐵電性，需要實(shí)驗(yàn)來確定。 |
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