30、铁电材料及其特性详解

铁电材料及其特性详解

1. 铁电材料的关键参数

铁电材料具有多种重要参数，这些参数对于理解和应用铁电材料至关重要。
- 矫顽场（Coercive Field） ：矫顽场 (E_c) 是使铁电材料的极化从剩余极化 (P_r) 转变为零极化 (P = 0) 所需的电场。其值取决于材料的热历史、电历史、环境因素以及开关电极的面积等多个参数。
- 弹性柔顺性（Compliance） ：材料的弹性柔顺性 (s) 定义为单位应力产生的应变，它是材料弹性模量或弹性刚度 (c) 的倒数。弹性柔顺性的值因材料内电场是否保持为零（短路）或电位移是否保持恒定（开路）而有很大不同。
- 压电电荷常数或压电系数（Piezoelectric Charge Constant or Piezoelectric Coefficient） ：压电电荷常数 (d) 定义为材料中单位机械应力 (T) 产生的电极化 (P)，即 (P = dT)。它也可以定义为单位施加应力产生的短路电荷密度，或单位电场产生的应变。它衡量了机械应力作用下电极上感应的电荷，或在恒定应力下施加电场时材料产生的机械应变。
- 压电电压常数（Piezoelectric Voltage Constant） ：当外部应力 (T) 施加到压电材料上时，感应电场 (E) 的大小与施加应力通过压电电压常数 (g) 相关，即 (E = gT)。压电电荷常数 (d) 和压电电压常数 (g) 之间的关系为 (g = \frac{d}{k\varepsilon_0})，其中 (\varepsilon) 是材料的相对介