铁电相变的微观-铁电功能陶瓷材料显微镜
铁电功能陶瓷材料热物理性能
无机功能材料由于具有独特的物理性质,并可借以实现电、磁
、光、声、力等不同形式的能量交互作用和转换,因而已成为现代
信息技术、光电技术、计算机技术和微电子技术等许多高科技领域
的重要基础材料。其中,激光晶体、光频转换晶体、光折变晶体、
调制晶体、光波导晶体、压电铁电晶体和闪烁晶体等功能材料对高
新技术和国民经济的发展尤为重要,已成为材料科学发展的重要前
沿。
作为无机功能材料的重要一类,铁电功能陶瓷材料由于具有不
同于半导体、金属以及结构陶瓷材料的物理性能,可兼有压电性、
半导体性等,因而在现代铁电材料和元器件的发展中,已与半导体
集成电子学相互结合,融为一体,在当今高科技的许多领域得到了
越来越广泛的应用。
测试材料导热性能的方法按试样在测试过程中的温度分布是否
随时间改变,可分为两大类:即温度分布不随时间而改变的稳态法
和温度分布随时间而变化的非稳态法。用稳态法测定材料导热系数
丸,需要测量每单位面积上的热流速率和样品的温度梯度。
铁电相变的微观理论就涉及到声子和电子的过程。如果绝热近
似能够成立,那么我们就可以将声子过程与电子过程截然分开来处
理;如果完全局限于晶格动力学的谐振动近似,那么就如声子间的
作用不再存在一样,相变也不会发生;只有在非谐振动的情况下,
方能建立相变与晶格振动的联系各自独立提出了铁电相变的软模理
论。其基本观点是:某一模式的光频及声子的频率在相变点趋于零
。这样,相变的发生就对应于这一模式的晶格振动为静态的位移波
。显然,软模理论与有实用价值的铁电功能陶瓷材料的热物理性质
就有着密切的关系,因为导热导温性能对材料的晶体结构、显微组
织、缺陷、组分、晶粒和晶轴取向、晶界状态等因素的变化极为敏
感。应该指出,用电学方法确定相变点虽然是一个经典的方法,但
对于相变温度很高的材料,电学方法测定相变的精确度将会降低,
而用导热、导温系数测试方法研究和确定相变点,其精确度不受相
变点高低的影响,因而对高相变温度的材料,用热物性测试方法较
之电学方法更为可取。