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二芳烯基光铁电体的分子内成键—断键型铁电相变新机理的初步探索1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式进行编写:概述部分将引言整体进行简要阐述，介绍本文的主题和研究背景。
首先，我们将介绍光铁电体和铁电相变的基本概念。
光铁电体是指能够通过光照射而产生铁电相变的材料，具有广泛的应用潜力。
铁电相变是一种材料内部产生极性反转的现象，在该过程中，材料的晶格结构和电子分布发生重组，从而改变了电荷分布和极性。
这种相变性质使光铁电体在光电子学、存储器和传感器等领域具有重要应用价值。
接下来，本文将重点探索二芳烯基光铁电体的分子内成键—断键型铁电相变新机理。
从化学结构上来看，二芳烯基光铁电体具有独特的分子内成键—断键结构，其分子内的键能在外界刺激下产生断裂和重组，从而引发铁电相变。
近年来，关于分子内成键—断键型铁电相变的研究不断增多。
然而，目前对于二芳烯基光铁电体的这一新型相变机理仍知之甚少。
因此，本文旨在探索分子内成键—断键型铁电相变的新机理，以二芳烯基光铁电体为研究对象。
通过分析已有的研究现状，了解二芳烯基光铁电体的特性和分子内成键—断键型铁电相变的相关研究进展。
同时，本文还将介绍我们的研究方法和初步结果，以及对于分子内成键—断键型铁电相变新机理的意义和未来的展望。
通过本文的研究，我们希望能够深入理解二芳烯基光铁电体的特性和分子内成键—断键型铁电相变的机制，为光铁电体的设计和应用提供新的思路和理论基础。
此外，对于铁电相变新机理的探索也将对材料科学领域的进展产生积极影响，并有望在新型功能材料的合成与应用中发挥重要作用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文的结构主要包括引言、正文和结论。
具体的文章结构如下：引言部分主要概述了本文研究的背景和意义。
首先介绍了二芳烯基光铁电体的特性，这是研究的对象。
接着，引言部分介绍了分子内成键—断键型铁电相变的研究现状，包括相关的研究成果和进展。
最后，明确本文的目的和研究方法。
铁电体具有哪些特性？根据量子力学定律，电子表现为粒子或波。
与水库的墙壁类似，“静电势墙”可以用来将电子限制在所需的空间区域，物理学家称之为“量子畜栏”。
限制电子使物理学家可以和它们一起工作，就像“盒子里的粒子”在本科水平的量子力学中练习一样。
但是含有电子的材料所产生的对称性也可以用来限制它们，而不需要使用大的势垒。
事实上，在原子厚度的所谓“量子材料”中，电子动量可以变得非常特殊。
在热释电晶体中，有若干种点群的晶体不但在某温度范围内具有自发极化，且自发极化有两个或多个可能的取向，在不超过晶体击穿电场强度的电场作用下，其取向可以随电场改变，这种特性称为铁电性，具有这种性质的晶体称为铁电体。
大量实验表明，描述铁电体的物理性质(如极化强度、热释电系数、压电常数等)与外电场E之间的滞后关系曲线就是电滞回线(ferroelectrichysteresis),类似于铁磁体的磁滞回线。
除此之外，铁电体与铁磁体在许多其他物理性质上也是具有一一相对应的类似，如电畴对应磁畴，顺电铁电相变对应于顺磁-铁磁相变，电矩对应磁矩，所以历史上就将这类具有电滞回线的晶体称为铁电体。
铁电体的共同特性为：1、自发极化铁晶体管是电介质中一类特别重要的介晶体管。
电介质的特性是：他们以感应而非以传导的方式传播电的作用与影响。
按照这个意义来说，不能简单的认为电介质就是绝缘体。
在电介质中起主要作用的是束缚着的电荷，在电的作用下，他们以正、负电荷着重不重合的电极化方式传递和记录电的影响。
而铁晶体管是-------即使没有外加电场，也可以显现出电偶极距的特性。
因其每单位晶胞带有电偶极矩，且其极化率与温度有关。
2、介电常数当温度高于某一临界温度时，晶体的铁电性消失，并且晶格亦发生转变，这一温度是铁电体的居里点。
由于铁电性的出现或消失，总伴随着晶格结构的改变，所以这是个相变过程。
当晶体从非铁电相(称顺电相)向铁电相过渡时，晶体的许多物理性质皆呈反常现象。
铁电体的基本特征铁电体的基本特征铁电体是一种具有特殊电性质的材料，其具有两个极性状态，可以在外加电场作用下发生极化反转，这种特殊的性质使得铁电体在电子学、光学、声学等领域有着广泛的应用。
本文将从晶体结构、热力学性质、电学性质和磁学性质四个方面介绍铁电体的基本特征。
一、晶体结构铁电体的晶体结构通常是非中心对称晶体结构，其具有空间反演对称性破缺。
这种非中心对称结构使得铁电体具有了极化现象。
常见的铁电材料包括钛酸锆（ZrTiO4）、钛酸镧（LaTiO3）、钛酸钡（BaTiO3）等。
二、热力学性质1.相变温度铁电材料具有相变温度，即在一定温度范围内由无序相向有序相转变。
这种相变通常伴随着极化反转现象。
例如，BaTiO3在120℃左右发生相变，同时极化方向也发生了反转。
2.比热和热容铁电材料的比热和热容通常具有峰值，在相变温度附近出现。
这是因为相变时铁电材料吸收或释放大量的热量。
三、电学性质1.极化铁电体具有两个稳定的极化状态，即正向极化和负向极化。
在外加电场作用下，铁电体可以发生极化反转，即从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。
这种极化反转现象是铁电材料应用于存储器、传感器等领域的基础。
2.介电常数铁电体的介电常数随着温度和频率的变化而变化。
在相变温度附近，介电常数会发生突变，这是因为相变时极化方向发生了反转。
四、磁学性质1.自旋玻璃态一些铁电材料具有自旋玻璃态，即在低温下呈现出玻璃态，并且具有自旋玻璃特征。
例如，BiFeO3就是一种具有自旋玻璃态的铁电材料。
2.多铁性一些铁电材料同时具有铁磁性和铁电性，这种材料被称为多铁材料。
多铁材料具有更加丰富的物理性质和应用前景。
例如，BiFeO3就是一种典型的多铁材料。
总结铁电体具有非中心对称晶体结构、相变温度、比热和热容、极化、介电常数、自旋玻璃态和多铁性等特征。
这些特征使得铁电体在存储器、传感器、光学器件等领域有着广泛的应用前景。
态相变铁电材料的相变机理1.1固态相变分类相变是指，外界条件（温度或压强）做连续变化时，物质聚集状态的突变。
关于相变可以提出三个方面的问题：（1）相变发生的临界条件和方向一一相变热力学（宏观上揭示相变过程的起始和终结）；（2）相变进行的方式一一相变动力学（微观分子运动，决定了相变过程的快慢，引入时间尺度）；（3）相变产物的结构特征一一相变结构学1.1.1热力学角度分类从热力学角度考虑，可以把单元系的相变可分为一级相变、二级相变以及更高级的相变。
一级相变存在比容和比嫡，这些热力学的状态量的间断，他们对应热力学势函数的一阶导数的间断。
对于某一个化学组分不变的单元系统，以及每一相存在相应的Gibbs自由能函数，其表达式可以写成：T） = U i- TS\ + PV t/ = 1,2一级相变，是指当由1变成2相时，有G1二G2,但当自由能的一阶偏导数不相等，在相变温度Tc时：因此，一级相变时，具有体积和嫡（及焙）的突变，即焙的突变一定程度上表示了存在相变潜热的吸收或释放。
一级相变过程中，可以出现两相共存（过冷、过热亚稳态），其中母相为亚稳相，且一级相变是相变滞后的。
二级相变，是由1相转变为2相时，有G1二G2,而且自由能的一阶偏导数相等，但自山能的二阶偏导数不相等。
物理上的“二级相变（乂称连续相变）”, “一级相变（又称不连续相变）”1.1.2相变动力学角度分类相变划分为匀相转变，和非匀相转变。
匀相转变在相变过程中，没有明确的相界（即没有新相的成核长大过程），相变是在整体中均匀的进行。
匀相转变的特点是，母相对非局域的无限小涨落表现出失稳，无需形核（无核相变）；匀相相变既包括二级相变以及包括一级相变。
非匀相转变，则是通过新相的成核生长过程来实现的，相变过程中母相和新相共存，所以为非均相过程。
非匀相转变始于程度大并且范围小的相起伏，即经典的形核-长大型相变。
绝大多数的一级相变与晶格类型的变化有关，属于非匀相转变。
铁电体的结构相变
系别：材料工程系
学生姓名：牛佳伟
专业班级：材料成型与控制技术材料一班学号：20091360111
指导教师：刘永超
2011 年9 月26日
独创性声明
本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：牛佳伟
日期： 2011 年 9月 26 日
毕业论文版权使用授权书
本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权郑州职业技术学院要以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
保密□，在________年解密后适用本授权书.
本论文属于
不保密□。
（请在以上方框内打“√”）
毕业论文作者签名：指导教师签名：
日期：年月日日期：年月日
目录
摘要 (Ⅰ)
1绪论
1.1 铁电体的定义 (1)
1.2 铁电梯的介电系数 (2)
1.3 铁电梯的分类 (2)
2数据仓库技术(铁电体的结构相变)
2.1有序—无序型相转变铁电体自发极化的微观理论 (4)
2.1-1 罗息盐的铁电性 (5)
2.1-2 KDP的铁电性 (5)
2.2位移型相转变铁电体自发极化的微观理论 (6)
2.2-1BaTiO3铁电性 (6)
致谢 (10)
摘要
介绍了几种用于铁电性的理论方法和模型以及相关的研究进展。
用来模拟多晶生长的动力学特性，这又为我们研究铁电陶瓷的物理性质提供了一条途径。
有效场方法是另一个描写铁电相变的简单而且实用的方法，这里介绍了利用这一方法处理混合铁电体的相变温度随组分的变化，以及量子起伏对铁电相变过程的影响。
第一原理计算方法近几年被广泛用于研究铁电体电子结构和相关物理性质。
随着计算软件和计算机硬件体系的发展，由这一方法不仅可以得到块体材料的电子结构，多数软件具有进行几何结构优化的功能，而且部分计算能够进行极化强度以及压电性质的计算。
通过适当模型的构建，第一原理计算方法已经应用于表面界面、具有掺杂和氧空位等缺陷体系物理性质的研究。
这种方法为实现材料性能的理论设计提供了一个有利的工具。
在第一原理计算的基础上，结合分子动力学模拟、格林函数等方法，可以进行有限温度下的动力学性质研究。
虽然不同层次上的理论方法和模型可以用来研究铁电体的各种物理性质，但是铁电性的许多基本物理问题远没有很好的解决，例如铁电体自发极化产生的物理机制，以及弛豫铁电体所表现出的奇异的物理性质。
这些基本问题的完善解决有待于理论和实验工作者的共同努力。
关键词：铁电体；结构；
第1章绪论
1.1 铁电体的定义
某些晶体在一定的温度范围内具有自发极化，而且其自发极化方向可以因外电场方向的反向而反向，晶体的这种性质称为铁电性，具有铁电性的晶体称为铁电体。
它之所以称为铁电体，是因为它与铁磁体在许多物理性质上有一一对应之处，如电滞回线对应磁滞回线，电畴对应磁畴，顺电-铁电相变对应顺磁-铁磁相变、电矩对应磁矩等等，而并非晶体中一定含有“铁”。
至于一种晶体是否是铁电体，我们并不能根据其内部结构的对称性来预测，只能通过实验来测定。
铁电体的重要特征之一是具有电滞回线，电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。
1.2 铁电体的介电系数
通常所说的介电系数是在小讯号电场作用下测得的介电系数
定义为铁电体的介电系数，又称为微分介电系数，其数学定义式
为Array
1.3 铁电体的分类
（1）按相变的微观结构分：
位移型相变铁电体：
非水溶性的硬铁电体属于位移型相转变铁电体，具有氧八面体结构。
典型物质有钛酸钡、铌酸镉、铌酸锶。
成因是：居里点以下，氧八面体中心离子产生偏心位移而形成偶极子，而氧离子则使偶极子之间耦合，产生自发式极化。
有序无序型铁电体：
水溶性的软铁电体属于此类铁电体。
成因是：氢键的协调作用而使偶极子自发地有序排列从而产生自发极化。
此类方法方便于分析理解铁电性的起因。
（2）按结晶化学分类
含有氢键的晶体：
这类晶体通常是从水溶液中生长出来的，故常被称为水溶性
铁电体，又叫软铁电体。
典型物质：磷酸二氢钾（KDP）、三甘氨酸硫酸盐（TGS）、罗息盐（RS）。
双氧化物晶体
这类晶体是从高温熔体或熔盐中生长出来的，又称为硬铁电体．其中很多是以氧离子八面体为基本结构单元的，并在氧离子间隙中填有高价正离子。
典型物质有：BaTiO3 KNbO3 KTaO3等
（3）按极化轴多少分类
单晶轴极化：极化只能沿一个晶轴方向极化的铁电体。
典型物质：RS、KDP
多晶轴极化：极化可以沿多个晶轴方向极化的铁电体。
典型物质：BaTiO3等
此分类方法方便铁电畴的研究。
（4）按铁电体在非铁电相时有无对称中心分类
无对称性铁电体：一般具有压电效应。
典型物质钽铌酸钾（KTN）、磷酸二氢钾（KDP）
有对称性铁电体：一般无压电效应。
典型物质：BaTiO3、三苷肽硫酸（TGS）
适用于铁电相变的热力学处理。
第2章铁电体的结构相变
2.1有序—无序型相转变铁电体自发极化的微观理论
2.1-1 罗息盐的铁电性
（1）罗息盐晶体结构是斜方晶系，只在沿晶轴a的方向具有自发极化
（2）在-18℃和23℃时取得a轴方向的两个最大值，其他方向的介电系数几乎不随温度的变化而变化。
（3）在自发极化区域之外的居里点附近满足居里-外斯定律：（4）自发形变大，压电模数大。
（5）抗气候能力差，工作温度窄
2.1-2 KDP的铁电性
（1）室温下：KDP是四角晶系，没有对称中心，具有压电性。
（2）123K：KDP正交晶系，极化轴为原四角系的c轴。
（3）从室温附近开始随温度的下降，c向介电系数迅速增加到居里点极大值，而随温度下降c向介电系数迅速下降，a向介电系数随温度的下降变化不明显。
居里点的50℃的范围之内服从居里-外斯定律
（4）自发极化强度随温度的升高逐渐下降，至居里相变点附近，极化强度是连续变化的，且迅速下降。
相变为二级相变。
2.2位移型相转变铁电体自发极化的微观理论
2.2-1BaTiO3铁电性
（1）有三个铁电相变温度
120℃时（居里点）：四角晶系极化轴为c轴（001）
0℃时：单斜晶系极化轴为（011）
-90℃时：三角晶系极化轴为（111）
用X射线衍射法测得2在不同温度下钛酸钡的晶体常数，室温下的轴比c／a=1.01，即自发应变为1%。
沿钛酸钡晶体原立方体所测的极化强度Ps与温度的关系
（2）在居里点处或其它相变点处极化强度与介电系数随T 变化迅速变化。
（一级相变为跳跃式变化，二级相变为连续式变化）
（3）升温或降温，自发极化强度与温度的关系曲线不同，存在热滞回线
（4）a 向介电系数与c 向介电系数相差很大
（5）多晶体的介电系数
（6）四角相BaTiO3的结构
室温下BaTiO3四角相的离子位移和键间距
（7）居里定力 对铁电体的其他转变温度处，介电性能也会出现类似反常变化，其反常程度比居里点处低，较小很多，且与温度无关，故可以忽略
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致谢
通过这次的毕业设计，我对电介质物理等系列知识都有了一定的了解。
由于在此之前对于铁电晶体知识的了解不是很多，所以从一开始就碰到许多困难。
通过在网上寻找有关资料、指导老师以及同学的帮助下最后都得到了解决。
在整个设计阶段感受最为深刻的是掌握学习的方式和解决问题的方法。
首先是解决问题的方式，虽然面临的信息很多，但是如何从大量的信息中筛选出所需的信息，有用的信息，才是解决问题的关键，另外一个就是解决问题的方法，就像我在解决设计中的很多问题一样，一开始总是在看书，和书上的进行比对，虽然书本上的只是大部分都是有价值，正确的，但实际上每个人设计的思路和对知识点处理的方法、思想都是不同的，这就要求我们一定要通过实践才能找到解决问题的方案。
在整个毕业设计的过程中，我深刻的体会到了这一点的重要性，也牢记住了这一点，在今后的学习和研究中我也会继续将这种方法延续下去。
在整个设计过程中，有很多人对任务的完成给予了重要的支持和帮助。
感谢刘永超老师给了我本次设计的机会并提供指导；感谢本组其他同学在数据库的查找、设计、等问题上给我的帮助使我能够顺利地进行设计的工作；论坛中有很多认识不认识的朋友也都为我的设计提出了很宝贵的建议，同样在这里感谢他们。
参考文献
[1]《电介质物理基础》孙目珍编著；华南理工出版社
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[9] \
[10] \。
