電滯回線
| 電滯回線 |
在較強的交變電場作用下，鐵電體的極化強度P隨外電場呈非線性變化，而且在一定的溫度範圍內，P表現為電場E的雙值函數，呈現出滯後現象，這個P—E（或D—E）回線就稱為電滯回線。
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科技名詞定義
實驗目的
實驗原理
實驗內容、方法
科技名詞定義
實驗目的
通過對鐵電材料BaTiO3電滯回線的測試，了解鐵電材料物理特性及其在器件中的應用。
實驗原理
某些晶體在一定溫度範圍內具有自發極化，並具有自發極化的方向，因外電場方向的反向而反向。晶體的這種性質稱為鐵電性，具有鐵電性的晶體成為鐵電體，鐵電體的重要特性之一是具有電滯回線。
電滯回線的存在是判定晶體為鐵電體的重要依據，並且通過電滯回線的測量，可以測定鐵電體的剩餘極化強度Pr，自發極化強度Ps，以及矯頑場Ec等參數。[1]
電滯回線表明鐵電體的極化強度ρ與外加電場E之間呈非線性關係，並且自發極化可隨外電場方向反向而反向，回線所包圍的面積就是極化強度反轉2次所需要的能量。
電滯回線的產生是由於鐵電晶體中存在鐵電疇。鐵電體的自發極化強度並非整個晶體為同一方向，而是包括各個不同方向的自發極化區域。由許多晶胞組成的。具有相同自發極化方向的小區域叫做鐵電疇，鐵電體未加電場時，由於自發極化取向的任意性和熱運動的影響，宏觀上不呈現極化現象。當加上外電場時，沿電場方向的電疇由於新疇核的形成和疇壁的運動，起體積迅速擴大，而逆電場方向的電疇體積則減小或消失，即逆電場方向的電疇轉化為順電場方向。
鐵電體中除了由於自發極化轉向過程所產生的極化以外，還存在着線性感應極化；此外，鐵電體的電導常常也很大。如果樣品兩端加上正弦交變電壓：，則樣品兩端的電荷將由以下三個部分組成：
（1）自發極化轉向過程所提供的電荷。
（2）感應極化過程所提供的電荷。
（3）漏電導等損耗所提供的電荷。
研究電滯回線的目的，主要在於考察與自發極化轉向過程有關的各種現象。
實驗上所得到的回線形狀與下列幾個因素有關：如樣品的尺寸、溫度、濕度，晶體的質地，樣品原先的熱和電的經歷，以及交變電場的頻率等。實際的晶體不是非常完美的，因此很難得到比較理想的矩形回線，即使是比較好的晶體，其電滯回線的拐角處也總是被稍微變圓。對於大多數鐵電陶瓷來說，因自發極化反轉比較緩慢，因而具有圓弧形的電滯回線。
回線圈成區域的面積正比於損耗能量，這部分能量在樣品內被轉化為熱量，為此，電滯回線的觀測通常是在低頻下進行的，如50Hz或者更低。 在一定的外加電場下，電滯回線會呈現飽和，這是鐵電晶體的一個顯著特點。而且，也只有飽和的電滯回線才是鐵電性的一個真正可靠的判據。 實驗內容、方法
主要通過計算機操作，調整測試鐵電材料電滯回線極化電壓等各參數，繪製電滯回線，並從回線上得出剩餘極化強度Pr，自發極化強度Ps，以及矯頑場Ec等參數。