36、铁电材料冲击去极化研究综述

铁电材料冲击去极化研究综述

铁电材料的冲击去极化研究在相关领域具有重要意义。这一研究方向可追溯到20世纪50年代，与可追溯到19世纪末的压电压缩研究有所不同。下面我们详细介绍铁电材料冲击去极化的相关研究。

研究方法

研究应力对铁电材料电学性能的影响主要有两种方法：
- 冲击诱导法 ：使用气枪或高爆炸药在铁磁材料中产生冲击波。
- 非冲击诱导法 ：使用电动压力机、下落弹丸或推进剂产生静水、准静态或声波。

“铁电”效应与极化重定向和相变相关，可由冲击压缩或准静态加载驱动。一般来说，材料的冲击加载意味着铁电效应，而较低幅值的应力加载意味着压电效应。这里主要关注冲击法产生应力及铁电效应。

早期冲击去极化研究

• 1959年，Berlincourt和Krueger的研究
  • 他们研究了机械和电应力对锆钛酸铅和钛酸钡的影响。发现极化铁电陶瓷在较低机械应力下表现出线性压电效应，在高压下由于畴重定向表现出非线性效应。
  • 测量了铁电样品在不同应力条件下的开路电压、短路电荷和机械应变。结果表明：
    • 开路模式和短路模式的效应差异很大。在开路模式下，在导致短路模式出现显著非线性的应力下，没有明显的非线性。这是因为压缩时电极表面出现的电荷倾向于维持铁电元件上与原始极化场方向相同的场，该场倾向于防止畴切换。如果应力持续存在，电荷会逐渐消散，维持场消失。
    • 在开路模式下，单轴压缩倾向于在极化场方向产生一个