与铁电、弛豫铁电相变及畴界有关的内耗和介电损耗

色心:晶体中引入的电子或空穴，通过静电作用被晶体中带有正、负有效电荷的点缺陷所俘获，形成多种俘获电子中心和俘获空穴中心，并随能级跃迁而产生新的吸收带。

由于一些中心的吸收带位于可见光范围内，可使晶体呈现出不同的颜色，因而称其为色心。

对称破缺是指具有一定对称性的结构在经历相转变的过程中，某些原有对称元素突变性丧失的现象表面弛豫是表面层点阵参数的略微变化，表现在表面与其下少数儿个原了层问距的变化上，其晶体结构基本上保持一致表面重构是表面层结构相对于体相发生很大的变化，一般出现表面超结构。

堆垛层错:正常堆垛顺序中引入不正常顺序堆垛的原了面而产生的一类缺陷，反相畴界:界面相邻两侧存在一非点阵平移，界面处由正常的配对状态转为非正常的配对状态而保持共格。

晶体学切变面:一些过渡金属氧化物及其复合氧化物中，金属离了与氧的化学计量比变化很大，在形成缺氧的非计量化学比晶体时，晶体的两部分沿某一晶面滑移，形成晶体学切变面。

格波:晶体中原子围绕其平衡位置不断振动，由于原子问存在相互作用，一定频率振动着的原子问产生确定的位相关系，从而在晶格上形成一种平面波，称为格波。

热应力由于相邻质点问相互作用具有一定的非线性，固体在温度升高时，相邻质点的平均距离增大，产生热膨胀。

若用刚性约束阻碍晶体膨胀，则会在晶体内部产生一种附加应力，这种由热膨胀引起的内应力即为热应力。

弹性模量是材料受力作用时应力与应变的比值，反映了材料内部原了问的结合强度，是材料的一个固有物性参数滞弹性:实际固体在外力作用下产生弹性形变，在撤去外力后，并非能像理想弹性体一样立即恢复，而是需要一定的恢复时问，则称这种固体的实际弹性性质为滞弹性蠕变:施加恒定外力作用下，物体应变随时问的延长而增加的现象; 晶格滑移:晶体受力时，晶体中的一部分相对于另一部分产生相对滑移的现象粘性流动:材料在在外力的作用下发生类似粘性液体流动的变形，其变形速度与剪应力成正比，与材料粘度成反比。

铁电性实验报告-南京大学铁电薄膜铁电性能表征131120161 李晓曦一、引言铁电体是这样一类晶体:在一定温度范围内存在自发极化,自发极化具有两个或多个可能的取向,其取向可能随电场而转向.铁电体并不含“铁”,只是它与铁磁体具有磁滞回线相类似，具有电滞回线，因而称为铁电体。

在某一温度以上，它为顺电相，无铁电性，其介电常数服从居里-外斯（Curit-Weiss）定律。

铁电相与顺电相之间的转变通常称为铁电相变，该温度称为居里温度或居里点Tc。

铁电体即使在没有外界电场作用下，内部也会出现极化，这种极化称为自发极化。

自发极化的出现是与这一类材料的晶体结构有关的。

铁电体特点是自发极化强度可因电场作用而反向，因而极化强度和电场 E 之间形成电滞回线。

自发极化可用矢量来描述，自发极化出现在晶体中造成一个特殊的方向。

晶体中每个晶胞中原子的构型使正负电荷重心沿这个特殊方向发生位移，使电荷正负中心不重合，形成电偶极矩。

整个晶体在该方向上呈现极性，一端为正，一端为负。

在其正负端分别有一层正和负的束缚电荷。

束缚电荷产生的电场在晶体内部与极化反向（称为退极化场），使静电能升高。

铁电现象第一次发现是在1920年，由瓦拉赛尔发现外场可以使罗西盐的极化方向反转，但是铁电现象直到40年代初才得以被广泛研究。

如今铁电现象因为其独特性质得到了广泛的应用，而本实验就是为了初步探究本现象的物理性质。

本实验测量了铁电材料的电滞回线，并且改变电压测量了不同电压下的图像和矫顽力等数值。

作者又进一步对此现象进行了初步探究，研究了其相关机理。

二、实验目的1、了解什么是铁电体，什么是电滞回线及其测量原理和方法。

2、了解非挥发铁电随机读取存储器的工作原理及性能表征。

三、实验原理1、铁电体的特点（1）电滞回线铁电体的极化随外电场的变化而变化，但电场较强时，极化与电场之间呈非线性关系。

在电场作用下新畴成核长，畴壁移动，导致极化转向，在电场很弱时，极化线性地依赖于电场见图1,此时可逆的畴壁移动成为不可逆的，极化随电场的增加比线性段快。

首次发现驰豫铁电体中普遍存在热滞后效应一、研究背景卡诺效应是指材料在绝热或等温条件下对磁场、电场、机械应力和压力等外界刺激的可逆热变化。

最近研究发现，在材料的相变附近发现了巨大的热效应，相变材料被认为是实现清洁且高效的固态制冷领域中最有希望的候选者。

为了开发用于固态制冷的相变材料，近20年来，人们采用直接和间接的方法对绝热温度变化和等温熵变化的热效应进行了深入的研究。

然而，材料另一个重要的参数-热滞后，该参数对于热循环材料的性能及应用至关重要，但未引起大家的广泛关注。

事实上，热滞后可能导致材料的热效应和相应设备的效率大幅降低，在实际应用中应尽可能减少甚至完全消除热滞后对材料热循环性能的影响。

二、研究成果在本研究中，作者对铁电聚合物热滞行为进行了充分的表征。

以聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物为基体，通过测量电极化对加热和冷却过程依赖性，随着VDF含量的降低，铁电共聚物P（VDF-TrFE）中典型的铁电体从一级相变到二级相变。

此外，作者发现驰豫铁电体在热扫描期间表现出异常的负热滞后现象。

以二元/三元共聚物的共混物为研究对象，根据三元共聚物含量的变化，再现了从普通铁电体到弛豫铁电体的热滞后变化过程。

同时，还澄清了负热滞回线与电致热效应之间的关系。

三．本文亮点：1：本文首次发现驰豫铁电体中普遍存在热滞后效应。

2：热滞后效应的发现为发展高效固态制冷材料及设备提供了指导。

四、研究思路与具体研究结果讨论图1. 在100 Hz时，在P（VDF-TrFE）65/35 mol%共聚物中，在a）加热和b）冷却条件下测量P–E电滞回线。

c）由（a）和（b）导出的极化温度函数。

在P（VDF-TrFE）50/50 mol%共聚物的d）加热和E）冷却条件下，在100 Hz下测量P–E电滞回线。

f）根据（d）和（e）得出的极化温度函数。

P（VDF-Tr-FE）45/55mol%共聚物在g）加热和h）冷却时在100 Hz下测得的P–E电滞回线。

目录摘要 01 电介质的极化 01.1 电介质的极化机制 01.2 克劳修斯－莫索提公式 (1)1.3 极化弛豫 (1)1.4 自发极化 (1)1.5 极化灾变 (2)2 铁电材料 (2)2.1 概述 (2)2.2 基本性质 (4)2.3 研究进展 (5)3 铁电性 (7)3.1 自发极化 (8)3.2 电畴 (8)3.3 电滞回线 (9)3.4 铁电体的介电常数 (10)3.5 压电性 (11)3.6 晶体结构和铁电体的分类 (12)铁电相变 (12)3.8 反铁电性 (13)3.9 铁电性的应用 (15)浅谈铁电性[摘要] 本文主要由三个部分组成。

第一个部分主要阐述了电介质的极化，其中包括了电介质的极化机制、克劳修斯－莫索提公式、极化弛豫和极化灾变等方面。

第二个部分主要介绍铁电材料。

最后一个部分对铁电性进行论述，其中包括自发极化、电畴、电滞回线、铁电体的介电常数、压电性和晶体结构和铁电体的分类等方面。

1 电介质的极化外电场作用下，电介质显示电性的现象。

在电场的影响下，物质中含有可移动宏观距离的电荷叫做自由电荷；如果电荷被紧密地束缚在局域位置上，不能作宏观距离移动，只能在原子范围内活动，这种电荷叫做束缚电荷。

理想的绝缘介质内部没有自由电荷，实际的电介质内部总是存在少量自由电荷，它们是造成电介质漏电的原因。

一般情形下，未经电场作用的电介质内部的正负束缚电荷平均说来处处抵消，宏观上并不显示电性。

在外电场的作用下，束缚电荷的局部移动导致宏观上显示出电性,在电介质的外表和内部不均匀的地方出现电荷,这种现象称为极化，出现的电荷称为极化电荷。

这些极化电荷改变原来的电场。

充满电介质的电容器比真空电容器的电容大就是由于电介质的极化作用。

1.1 电介质的极化机制①电子极化，是在电场作用下原子核与负电子云之间相对位移，它们的等效中心不再重合而分开一定的距离l形成电偶极矩p e＝el(l由负电中心指向正电中心,e是电荷量,见电偶极子)。

铁电-顺电相变高温阻断-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：铁电-顺电相变是一种具有潜在应用价值的材料特性，它能够在特定的条件下在电场或温度的作用下从铁电相转变为顺电相，或者从顺电相转变为铁电相。

这种相变现象在材料科学领域引起了广泛的关注和研究。

本文将就铁电-顺电相变这一特性进行详细探讨，并结合高温阻断这一应用场景进行分析。

文章将从铁电相变的基本原理、顺电相变的特性以及高温阻断的概念入手，通过实验研究和理论分析来探索这一材料特性的实际应用。

同时，文章还将对当前的研究现状和未来的发展方向进行展望，以期为相关领域的科研人员提供一定的参考和启示。

通过本文的撰写，旨在进一步加深对铁电-顺电相变以及高温阻断这一特性的理解，为材料科学领域的研究与应用提供有益的信息和思路。

希望读者通过阅读本文，能够对这一领域的前沿发展有一个清晰的认识，并在实际应用中充分发挥这一特性的优势和潜力。

1.2 文章结构文章结构（Article Structure）在本篇文章中，我们将详细探讨铁电-顺电相变以及其在高温阻断方面的应用。

为了更好地组织内容，本文将分为引言、正文和结论三个部分。

引言（Introduction）在引言部分，我们将首先概述铁电-顺电相变及其重要性。

我们将解释铁电和顺电现象的基本概念，以及它们在材料科学和电子器件中的广泛应用。

此外，我们还将简要介绍本文的结构和目的。

正文（Main Body）正文部分将详细介绍铁电相变、顺电相变和高温阻断三个方面的内容。

2.1 铁电相变（Ferroelectric Phase Transition）在铁电相变部分，我们将对铁电材料的特性和行为进行全面阐述。

我们将解释什么是铁电现象以及它是如何发生的。

我们还将讨论铁电材料的结构和性质，以及铁电相变对材料性能的影响。

2.2 顺电相变（Paraelectric Phase Transition）接下来，在顺电相变部分，我们将探讨顺电现象及其与铁电相变的区别。

0.9PMN-0.1PT弛豫铁电陶瓷制备及介电性能张崇辉;王晓娟;张晓娟;朱长军【摘要】铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷由于其优异的性能而有着广泛的应用．采用两步法制备了组分为0.9Pb（Mg2/3Nb1/3）O3-0.1PbTiO3（0.9PMN-0.1PT）的弛豫铁电陶瓷，并对其介电-温度特性和热释电特性等进行了研究．结果表明，0.9PM N-0.1PT 陶瓷介电-温度曲线服从 Uchino和 No-mural改进的居里-外斯定理，表现出很强的介电弛豫特性，介电峰明显宽化，频率色散强烈，峰值温度 Tm 随频率增大向高温移动，弛豫因子达到1.89．热释电流密度曲线平缓，在整个加热范围均有电荷释放，室温时热释电系数达到100 pC · m -2 K -1．%The lead magnesium niobate-lead titanate ceramics are extensively use due to their excellent di-electric properties .The relaxor ferroelectricceramic0.9Pb(Mg2/3Nb1/3)O3-0.1PbTiO3(0.9PMN-0.1PT) was fabricated through two steps method .The dielectric properties ,dielectric constant and loss depend-ent on temperature ,pyroelectric ,were experimentally investigated .The results show that the dielectric constant-temperature curve obey the modified C-W law by Uchino and Nomural .The 0.9PMN-0.1PT ceramic reveal strong dielectric relaxor behavior ,wide dielectric peak ,strong frequency dispersion ,and the peak temperature Tm shift to higher with the frequency increasing ,the relaxor factor is 1 .89 .The py-roelectric curve change slowly and continuously release charges during whole heating process .The pyroe-lectric coefficient is 100pC · m -2 K -1 inroom temperature .【期刊名称】《纺织高校基础科学学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P351-354)【关键词】0.9PMN-0.1PT陶瓷;介电常数;热释电【作者】张崇辉;王晓娟;张晓娟;朱长军【作者单位】西安工程大学理学院，陕西西安710048;西安工程大学理学院，陕西西安710048;西安工程大学理学院，陕西西安710048;西安工程大学理学院，陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】O4870 引言以Pb（Mg1／3Nb2／3）O3（简写为PMN）为代表的弛豫铁电体因在压电和介电性能方面有着其他铁电体不可比拟的优异性而备受关注［1－2］.PMN的介电温谱表现出强烈的频率依赖和宽化相变，而PbTiO3（简写为PT）则是典型的软模铁电体，室温下为四方（P4mm）铁电相（FE），PMN可以和PT以任意比例形成固溶体（1－x）Pb（Mg1／3Nb2／3）O3－xPbTiO3（记为PMN－PT）陶瓷或单晶，随着PT含量的增加从典型的三方弛豫铁电向四方铁电体过渡，准同型相界在x＝0.33附近，准同型相界处的PMN－PT具有极高的压电系数、电致伸缩系数［3］.而PMN含量高的PMN－PT，以其高介电常数、相对低的烧结温度和由“弥散相变”（Diffused Phase Transition，简称DPT）引起的较低容温变率，被认为是高密度储能的多层电容器在技术上和经济上理想的候选材料，这类材料的制备和性能研究备受关注.本文采用两步法制备了0.9Pb（Mg1／3Nb2／3）O3－0.1PbTiO3 铌镁酸铅－钛酸铅弛豫铁电陶瓷，并测试了陶瓷的基本介电性能.1 材料制备按照化学组分0.9Pb（Mg2／3Nb1／3）O3－0.1PbTiO3 配料，原料为Nb2O5、MgCO3Mg（OH）2·4H2O、PbO、TiO2，均为分析纯.一般制备当中Mg元素通过氧化镁（MgO）引入，为了增加活性，本文选用碱式碳酸镁（MgCO3Mg （OH）2·4H2O）代替氧化镁，采用铌铁矿预产物合成法，传统的陶瓷烧结工艺，第一步用MgCO3Mg（OH）2·4H2O与Nb2O5 先合成铌酸镁（MgNb2O6），即按式（1）称取 MgCO3Mg（OH）2·4H2O 和2Nb2O5，与无水乙醇混合，湿法球磨5h，80℃烘干，压块，1 100℃煅烧6h，得到纯度大于96%的 MgNb2O6.第二步合成铌镁酸铅－钛酸铅粉体（0.9PMN－0.1PT），即将第一步合成的MgNb2O6与PbO和TiO2按式（2）摩尔比称取，混合加适量无水乙醇湿法球磨5h，80℃烘干，850℃预烧2h，得到钙钛矿结构的0.9PMN－0.1PT.将得到的0.9PMN－0.1PT二次球磨，得到颗粒细小均匀的粉体，加入5%的PVA水溶液粘合剂，造粒，170MPa冷压成型，1 240℃烧结2h成瓷，得到直径为10.5mm的柱状陶瓷棒.将陶瓷棒沿垂直于轴向切割成厚度为0.7mm的薄圆片，两圆面披银，作为电极.电滞回线的测定采用aixACT公司生产的TF ANALYZER 2000型电滞回线测量仪；陶瓷样品的压电常数d33采用中国科学院声学研究所生产的ZJ－3A型准静态d33测量仪进行测量，测量频率为110Hz.介电测量采用计算机控制的HP4284LCR阻抗分析仪，频率范围在0.1kHz～100kHz.2 介电性能测试2.1 电滞回线图1为0.9PMN－0.1PT陶瓷电滞回线，电滞回线是表征铁电体材料的重要手段，能够反映铁电材料基本特点，也是区别不同铁电体的简便方法.如图1所示，表现为“纤细”型电滞回线，正是弛豫铁电体区别于正常铁电体的重要特征之一.一般正常铁电体电滞回线接近“矩形”，剩余极化强度和矫顽场较大，而0.9PMN－0.1PT陶瓷剩余极化强度和矫顽场较小，分别为13.4μC·cm－2和0.56kV·mm－1.当电场从0开始逐渐增大时，样品极化强度也逐渐增大，但并未从0开始增加，而图1可看出极化强度是从－0.34μC·cm－2开始增加，这是由于样品不是原始状态，部分极化，已经有很小的剩余极化强度，并且本次电滞回线测试时样品放置与之前的极化电场相反，如果电滞回线测试时为新鲜样品，则电场从0开始增加时，极化强度也是从0开始，即电滞回线的起点从原点O开始.2.2 介电温度特性介电特性（介电常数和介电损耗）是铁电材料的重要物理性能之一，是铁电体被广泛应用的重要选择依据.介电性能对外界环境条件有强烈的依赖，主要是使用环境中外场，如温度、电场和压力等［4］.外场条件发生变化，其介电性能就发生很大变化，是因为铁电体材料作为一类重要的功能材料，在外场作用下，材料内部结构发生了变化［5］.测量介电性能在外场下的变化也成为判断外场诱导铁电材料相变的重要手段之一.图1 0.9PMN－0.1PT陶瓷电滞回线图2 0.9MN－0.1PT陶瓷介电温度特性曲线——1kHz；－－－10kHz；－－－100kHz图2为0.9PMN－0.1PT陶瓷介电特性随温度变化曲线.左纵坐标为0.9PMN－0.1PT的相对介电常数，右纵坐标为0.9PMN－0.1PT的介电损耗.温度从室温均匀升温至300℃，频率选择1.0kHz，10kHz和100kHz.可见，0.9PMN－0.1PT 陶瓷的介电性能随温度变化很明显.开始升温时，介电常数随温度升高而增加，频率色散很强，继续升温，介电常数开始下降，频率色散消失，3个频率对应的介电常数曲线重合，当温度更高时，介电常数继续下降.介电常数曲线峰在较低的温度时出现，介电峰值ε′m达到1.85×104（1kHz）.将介电常数峰值ε′m对应的温度称为峰值温度，记为Tm，峰值温度也强烈依赖于频率，随频率升高，峰值温度Tm向高温移动，介电峰值降低.如图2中的插图所示，1.0kHz，10kHz和100kHz频率对应的介电峰值温度分别为36.1℃，39.3℃和43.1℃，这一特点正是PMN型弛豫铁电体的重要特征之一［6］.从室温开始升温，0.9PMN－0.1PT陶瓷介电常数就表现出强的频率色散，这表明0.9PMN－0.1PT陶瓷在室温下的初始态就是弛豫铁电相［7］.随着温度升高，微畴数量增加，尺寸减小，介电峰值温度处标志着微畴大量出现.继续升温，开始出现顺电相，随温度升高而逐渐增加.0.9PMN－0.1PT陶瓷由温度诱导的弛豫铁电到顺电相变是一个渐变过程，区别于典型铁电体在一特定温度点全部相变为顺电相，在介电－温度曲线上形成一个尖锐峰，并且介电常数遵循居里－外斯定理［8］：式（3）中C为居里－外斯常数，TC为居里温度，即铁电－顺电相变温度.而0.9PMN－0.1PT陶瓷介电常数变化已经不服从居里－外斯定理，而是在温度高于Tm以上，服从Uchino和Nomural改进的居里－外斯定理：其中γ为弛豫因子，1≤γ≤2，γ＝1为铁电体，如钛酸铅PbTiO3（PT），γ＝2为典型弛豫铁电体，如纯的Pb（Mg1／3Nb2／3）O3（PMN），随着PT含量的增加，γ值减小.利用式（4）对0.9PMN－0.1PT陶瓷1.0kHz对应的介电常数拟合，得到γ＝1.89，同样表明0.9PMN－0.1PT陶瓷弛豫特性较强.0.9PMN－0.1PT陶瓷介电损耗tanδ也明显依赖频率，损耗随温度变化曲线也出现了损耗峰.损耗峰位置随频率增加向高温移动，但是损耗峰比介电峰出现的早，更接近室温，而且损耗峰值随频率增大而增大.当温度继续上升，损耗迅速减小，在介电峰值温度附近达到最小值，几乎接近0.再继续升温，介电损耗仍然很小，几乎不变.直到约230℃，1.0kHz对应的损耗开始增大，这主要是漏导在高温下急剧增大导致.图3 0.9PMN－0.1PT陶瓷热释电曲线2.3 热释电特性所有铁电材料都属于热释电体，热释电谱的测量也是一种表征铁电材料的有效方法，比介电温谱能更敏锐的反映铁电体在温度条件下内部结构发生的变化.另外PMN－PT也因其优异的热释电特性成为热电成像器件的理想材料，被广泛应用于热成像仪、热探测器和热敏测量仪器.图3为0.9PMN－0.1PT陶瓷热释电曲线，放电电流密度随温度变化曲线（J－T）.样品在直流电场下充分极化，压电系数d33约为65pC·N－1，置于加热炉内，以3℃·min－1的升温速度从室温均匀加热至150℃，然后停止加热，自然冷却，实时测量样品电荷释放电流.从室温开始加热就有较大的电流，约0.5nA·cm－2，室温热释电系数为100pC·m－2 K－1.随着温度升高，热释电电流密度增加.当温度达到约45℃时，电流密度达到最大值Jm，约1.02nA·cm－2，这一温度与介电峰值温度Tm相吻合.继续升温，J开始逐渐减小，直到150℃仍然有明显的电荷释放.0.9PMN－0.1PT陶瓷的热释电曲线表现为平缓，峰值宽化，在较大的温度范围内均有电荷释放，这也是其本身的介电弛豫特性所决定的.不同于典型铁电体和反铁电／铁电相变陶瓷，这些材料的热释电曲线都是在相变点呈现一极窄的尖锐峰，电荷在相变点瞬间释放［9］.铁电体在电场作用下，电偶极子趋于电场方向，电场增大，极性微区合并成铁电畴，铁电畴继续长大，这样在样品两电极间建立了电场，外电场撤除，这种电场仍然能够保持，这一电场又在电极表面从空气中吸附了电荷，吸附电荷屏蔽了内部电场.当温度升高，自由能增加，引起电畴转向和尺寸减小，内部电场减小，电极表面吸附电荷被释放.从0.9PMN－0.1PT陶瓷的热释电曲线可以看出，在升温过程中，内部电畴是一个连续渐变过程，不像典型铁电体在相变点突然发生旋转.就在温度高于Tm很大范围，仍有电荷释放，同样也说明，当温度T＞Tm，顺电相逐渐增多，弛豫铁电相逐渐减少.3 结论（1）两步法合成了性能良好的0.9PMN－0.1PT弛豫铁电陶瓷，制备条件以1 100℃合成 MN，850℃预烧，1 240℃烧结为最佳.（2）0.9PMN－0.1PT陶瓷介电常数非常大，具有较强的介电弛豫特性，表现为介电峰宽化的弥散相变（DPT），频率色散明显.（3）室温热释电系数为100pC·m－2 K－1，升温过程连续释放电荷.【相关文献】［1］ TANG Yanxue，ZHAO Xiangyong，FENG Xiqi，et al.Pyroelectric properties of［111］－oriented Pb（Mg1／3Nb2／3）O3－Pb－TiO3crystals［J］.Appl Phys Lett，2005，86（8）：082901（1－3）.［2］ PRIYA Shashank，RYU Jungho，CROSS L E，et al.Investigation of ferroelectric orthorhombic phase in the Pb（Zn1／3Nb2／3）O3－PbTiO3system［J］.Ferroelectrics，2002，274：121－126.［3］许桂生，罗豪甦，王评初，等.新型弛豫型铁电单晶PMNT的铁电与压电性能［J］.科学通报，1999，44（20）：2157－2161.［4］ WAN Q，CHEN C，SHEN Y P.Effects of stress and electric field on the electromechanical properties of Pb（Mg1／3 Nb2／3）O3－0.32PbTiO3single crystals ［J］.J Appl Phys，2005，98：024103（1－5）.［5］江冰，方岱宁.铁电材料的本构关系即相关问题研究进展［J］.力学进展，1998，28（4）：469－475.［6］ ZHAO X，DAI J Y，WANG J，et al.Relaxor ferroelectric characteristics and temperature－dependent domain structure in a（110）－cut（PbMg1／3Nb2／3O3）0.75（PbTiO3）0.25single crystal［J］.Physical Review B，2005，72：064114（1－7）.［7］樊慧庆，徐卓，张良莹，等.钨青铜结构弛豫型铁电陶瓷Sr0.5Ba0.5Nb2O6的制备及其场致热释电行为［J］.科学通报，1996，41（24）：2201－2203.［8］钟维烈.铁电物理学［M］.北京：科学出版社，2000：3－4.［9］ 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储能电容器用弛豫铁电陶瓷充放电性能研究储能电容器用弛豫铁电陶瓷充放电性能研究引言：随着可再生能源的不断发展和应用，能源的储存和转化成为一个重要的问题。

储能电容器作为一种新兴的储能设备，具有体积小、重量轻、功率密度高等优点，广泛应用于电动汽车、风力发电等领域。

而作为储能电容器的关键元件，材料的性能对电容器的储能效果和稳定性有着重要影响。

因此，研究不同材料的储能性能对于提高储能电容器的性能具有重要意义。

近年来，弛豫铁电陶瓷作为一种具有良好储能性能的材料，受到了广泛关注。

弛豫铁电陶瓷是一种具有无规则晶体结构的陶瓷材料，其特点是在电场作用下具有瞬态电荷的弛豫现象。

这种材料具有高压电系数、低损耗角正切值等特点，能够实现高效的能量转换和存储。

因此，研究储能电容器中弛豫铁电陶瓷的充放电性能对于提高储能电容器的整体性能具有重要意义。

本文通过实验研究了储能电容器中弛豫铁电陶瓷的充放电性能，并分析了其影响因素和优化方法。

实验方法：本实验选择具有弛豫铁电性能的二氧化钛材料作为试验样本。

首先，制备具有均匀结构和良好晶体质量的二氧化钛陶瓷样品。

然后，采用电极材料对样品进行制作，并组装成储能电容器。

最后，利用恒流充放电方式，对储能电容器进行充放电实验，并记录相应的电流、电压和时间数据。

实验结果：实验结果显示，在不同充放电速率下，储能电容器中弛豫铁电陶瓷的充放电性能表现出较好的稳定性和性能。

随着充放电速率的增加，电容器的储能效率逐渐提高，并且具有较高的放电容量和充电速度。

同时，实验还发现在一定充放电速率范围内，弛豫铁电陶瓷的性能基本保持稳定，不会出现明显的性能衰退现象。

影响因素分析：通过进一步分析实验数据，我们发现影响储能电容器中弛豫铁电陶瓷充放电性能的主要因素包括压电模量、介电常数、界面缺陷等。

其中，压电模量是弛豫铁电陶瓷的重要物理性质之一，它决定了弛豫铁电陶瓷的能量转换效率。

介电常数是指弛豫铁电陶瓷在电场作用下的能量存储能力，其数值越大，储能效果越好。

无铅压电陶瓷钛酸铋钠驰豫铁电性张寅【摘要】Sodium Bismuth Titanate Ceramics were synthesized by Metalorganic Decomposition Method (MOD). The result of X - ray diffraction (XRD) patterns showed the samples with good orientation and perovskite structure. We have used dielectric measure- ment and quantity method of 8, 3,and ATm to analysis relaxor behavior of NBT. The result showed that NBT is A -site substituted relaxor ferroelectrics with perovskite structure and complex phase transition process. Morphotropic phase boundary with rhombohed- ral phase and tetragonal phase together exists in a certain temperature range .%金属氧化物沉积法（MOD）成功地制备了Bi1/2Na1/2TiO3（NBT）基无铅压电陶瓷，样品的X射线衍射（XRD）结果显示其具有较好的结晶性，通过介电温度谱和介电弥散性指数8、介电临界指数γ和频率色散度ΔTm对样品的驰豫性质进行了定量研究，结果表明，NBT是一种A位取代的驰豫铁电体，它具有钙钛矿结构，以及极其复杂的相变过程，在一定的温度范围内可以得到三方和四方共存的准同型相界区。

【期刊名称】《齐鲁师范学院学报》【年(卷),期】2012(027)005【总页数】5页(P33-37)【关键词】钛酸铋钠;驰豫铁电体;准同型相界【作者】张寅【作者单位】齐鲁师范学院科研处,山东济南250013【正文语种】中文【中图分类】TM2821 引言钛酸铋钠(NBT)作为一种新型的无铅介电、压电材料备受广泛的重视。

铁电陶瓷材料的研究现状尤欣欣（渭南师范学院化学与生命科学学院，08级材料化学1班）摘要：本文论述了几种具有代表性的铁电陶瓷材料的研究现状，以及人们在研究过程中产生的新问题。

这几种材料主要包括层状铁电陶瓷，弛豫型铁电陶瓷，含铅型铁电陶瓷，无铅型铁电陶瓷，以及反铁电陶瓷材料。

最后，对未来的研究与应用前景进行了展望。

关键词：铁电陶瓷；铁电性；钙钛矿；研究0前言铁电陶瓷(ferroelectric ceramics)材料，是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。

铁电陶瓷的主要特性为：(1)在一定温度范围内存在自发极化，当高于某一居里温度时，自发极化消失，铁电相变为顺电相；(2)存在电畴；(3)发生极化状态改变时，其介电常数-温度特性发生显著变化，出现峰值，并服从Curie-Weiss定律；(4)极化强度随外加电场强度而变化，形成电滞回线；(5)介电常数随外加电场呈非线性变化；(6)在电场作用下产生电致伸缩或电致应变。

其电性能：高的抗电压强度和介电常数。

在一定温度范围内(-55～+85℃)介电常数变化率较小。

介电常数或介质的电容量随交流电场或直流电场的变化率小。

铁电陶瓷的特性决定了它的用途。

利用其高介电常数，可以制作大容量的电容器、高频用微型电容器、高压电容器、叠层电容器和半导体陶瓷电容器等，电容量可高达0.45μF/cm2。

利用其介电常数随外电场呈非线性变化的特性，可以制作介质放大器和相移器等。

利用其热释电性，可以制作红外探测器等。

利用其压电性可制作各种压电器件。

此外，还有一种透明铁电陶瓷，具有电光效应，可用于制造光阀、光调制器、激光防护镜和热电探测器等。

目前，全球铁电元件的年产值己达数百亿美元。

铁电材料是一个比较庞大的家族，当前应用的最好的是陶瓷系列，其已广泛应用于军事和工业领域。

但是由于铅的有毒性及此类铁电陶瓷材料居里温度低、耐疲劳性能差等原因，应用范围受到了限制。

因此开发新一代铁电陶瓷材料己成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。

竹材内耗和介电的研究
陈爱平;李伟;吴晓波;吴秀梅;尹媛;朱劲松;王业宁
【期刊名称】《南京大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2005(41)4
【摘要】用葛氏倒扭摆仪测量了竹材样品在153K到523K温度范围内的低频下的内耗(IF)行为,在173K2、28K3、23K和489K观察到4个内耗峰,对323K内耗峰的机理进行了较为详细地研究,利用多功能摆研究了其对频率的依赖性,发现该峰峰温不随测量频率变化,而峰高与测量频率及升温速率有关,呈现相变内耗峰的特征.介电测量表明:在323K附近同样存在一介电损耗峰.为了探讨该峰的机理,进一步研究了竹材含水量对该损耗峰的影响.实验结果表明该峰与水在竹材中的某种转变有关.
【总页数】6页(P364-369)
【关键词】竹材;内耗;介电损耗
【作者】陈爱平;李伟;吴晓波;吴秀梅;尹媛;朱劲松;王业宁
【作者单位】南京大学物理系固体微结构国家重点实验室;南京医科大学物理教研室
【正文语种】中文
【中图分类】O472.91;O482.1
【相关文献】
1.竹材介电性质研究 [J], 徐世克;汤颖;章卫钢;俞旭锋;潘恩琴;李延军
2.与铁电、弛豫铁电相变及畴界有关的内耗和介电损耗 [J], 王业宁;黄以能;沈惠敏
3.与畴界有关的介电损耗、介电常数和内耗研究Ⅱ.理论部分 [J], 黄以能;沈惠敏;陈小华;王业宁
_2Mo_2O_9系新型氧离子导体中氧空位扩散的内耗与介电弛豫研究 [J], 方前锋;王先平;易志国;张国光
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铁电体的滞回损耗
铁电体的滞回损耗是指在铁电体内部的偶极翻转过程中产生的能量损耗。

铁电体具有独特的铁电相变特性，当外加电场达到一定阈值时，铁电体的极性会发生可逆的翻转。

在这个翻转过程中，铁电体内部的偶极矩发生了变化，从而导致能量的损耗。

滞回损耗主要来自于以下几个方面：
1. 激发偶极翻转的能量损失：当外加电场达到铁电体的极化反转阈值时，需要提供能量来激发翻转过程。

这个能量损失就是滞回损耗的一部分。

2. 偶极翻转的摩擦损耗：在偶极翻转过程中，偶极分子之间会发生相互作用，产生内部摩擦，从而导致能量的损耗。

3. 偶极翻转的热耗散：偶极翻转的过程中会产生热量，这部分热量会通过热传导逸出铁电体，从而引起能量的损耗。

滞回损耗是铁电体材料中一个重要的能量损耗机制，通常会对电信号的传输和电能转化等应用中产生一定的影响。

因此，在铁电体材料的设计和工程应用中，需要考虑和优化滞回损耗的问题。