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jiahan1989金蟲 (著名寫手)
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[求助]
關(guān)于鐵電極化和熱釋電效應(yīng)問題跪求答案，求大俠不吝賜教 已有2人參與
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由于我是機(jī)械專業(yè)的，現(xiàn)在做跨專業(yè)課題，對于鐵電和熱釋電知識了解不多，最近看書遇到一些問題解決不了，跪求大俠賜教�。�！ 問題（1）只有自發(fā)極化的鐵電體在進(jìn)行人工極化后只具有剩余極化強(qiáng)度還是同時具有自發(fā)極化強(qiáng)度和剩余極化強(qiáng)度？ （2）書上講熱釋電效應(yīng)指溫度變化引起自發(fā)極化強(qiáng)度變化，那對于極化后的鐵電晶體應(yīng)該怎么分析其熱釋電效應(yīng)呢？ 口述不清，我把圖給畫下來了，跪求答案啊，這些問題困擾我好幾天了，也看了很多書，無奈專業(yè)不同，還是有一些問題搞不懂，希望蟲子們能給我啟發(fā)  熱釋電過程3.jpg |
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jiahan1989
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2樓2014-05-09 11:08:11
【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
jiahan1989: 金幣+20, ★★★很有幫助, 謝謝您的解答 2014-05-09 13:14:18
穿越千年: 很有用的應(yīng)助 2014-05-10 07:53:35
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穿越千年: 很有用的應(yīng)助 2014-05-10 07:53:35
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1. 首先自極化在沒有被外電場誘導(dǎo)的情況下不可能排列得像你畫的那么整齊，不然晶體的極化軸兩端就帶電了。然后在外電場的誘導(dǎo)之下，晶體內(nèi)部偶極矩按外電場的方向重新有序排列。在外電場消失過后，這樣重新排列過后的偶極矩并不會退回到初始的無序狀態(tài)，而保持了一定的有序狀態(tài)，使得極化軸兩端仍然保有一定量的電荷。這個保有的電荷，就是剩余極化。理論上來說，剩余極化小于等于自極化。不太準(zhǔn)確的描述是，自發(fā)計(jì)劃被外電場誘導(dǎo)過后，沒有完全無序的那一部分成為了剩余極化。 2. 關(guān)于熱釋電。已經(jīng)被極化的樣品，溫度升高過后剩余極化會稍微降低(理論上來說越過相變溫度就降沒了)。這樣鐵電材料誘導(dǎo)的電極兩端的電荷也會相應(yīng)的降低。這個降低的過程，就有了電流的產(chǎn)生。 |
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jiahan19893樓2014-05-09 11:31:30
jiahan1989
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4樓2014-05-09 13:17:20
【答案】應(yīng)助回帖
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jiahan1989: 金幣+15, ★★★很有幫助, 非常感謝您的耐心解答 2014-05-10 17:57:34
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圖1中，滯回線和縱軸相交的點(diǎn)叫剩余極化Pr， 表示在電場回到零的時候，樣品內(nèi)部極化還剩多少。滯回線在電場達(dá)到最大值的時候的極化值叫飽和極化Ps，表示在該外加電場下樣品的極化能達(dá)到的最大值。在飽和極化的點(diǎn)往縱軸上作切線，與縱軸相交的點(diǎn)，叫自發(fā)極化Ps，表示理論上來說，該樣品在電場回到零的時候應(yīng)該剩余的極化值。 圖2表示熱釋電的原理。大概是那個意思吧。  圖1.jpg 圖2.jpg |
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5樓2014-05-10 12:27:08
6樓2014-05-10 12:28:12
cityengle2609
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【答案】應(yīng)助回帖
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第一，自發(fā)極化跟有沒有電場是沒有關(guān)系的，電場在或是不在，自發(fā)極化就在那里，是微觀上存在的。自發(fā)極化是由于材料內(nèi)部的原子晶體結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的，它只是溫度的函數(shù)。溫度改變，自發(fā)極化就會改變。樓主“初始狀態(tài)下只有Ps”的圖是不對的。 第二，為什么有些材料是鐵電體，但是需要在電場下極化之后才能表現(xiàn)出壓電性，熱釋電性，鐵電性。初始條件的材料內(nèi)部是存在自發(fā)極化，而且都是以電疇（晶體內(nèi)極化方向一致的區(qū)域）的形式存在。晶體內(nèi)的電疇取向雜亂無章，相互抵消，表現(xiàn)不出相關(guān)的性質(zhì)。極化過程中，這些具有自發(fā)極化的電疇在電場的作用下沿著電場取向成核生長（電疇合并，成長為單疇---參考 鐵電物理學(xué) 鐘維烈。當(dāng)電場褪去，極化強(qiáng)度并未消失，而表現(xiàn)出宏觀剩余極化強(qiáng)度。 第三，極化過之后的材料具有剩余極化強(qiáng)度，其本質(zhì)上是由于微觀的自發(fā)極化強(qiáng)度形成的。打個比方說，自發(fā)極化強(qiáng)度就好比一個矢量，而剩余極化強(qiáng)度則是矢量和。材料表面上表現(xiàn)出來的宏觀剩余極化強(qiáng)度會吸附周圍環(huán)境中的電荷以實(shí)現(xiàn)電平衡，這就是為什么鐵電體表現(xiàn)出無電性的原因。溫度變化，材料內(nèi)部自發(fā)極化會改變，宏觀的剩余計(jì)劃強(qiáng)度自然會改變，為了實(shí)現(xiàn)新的電平衡，就會有自由電荷的移動，形成電流。 PS：極化強(qiáng)度又稱為面電荷密度。 |
7樓2014-05-10 16:47:46
cityengle2609
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8樓2014-05-10 17:13:34
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9樓2014-05-10 18:00:05
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