电滞回线
| 电滞回线 |
在较强的交变电场作用下，铁电体的极化强度P随外电场呈非线性变化，而且在一定的温度范围内，P表现为电场E的双值函数，呈现出滞后现象，这个P—E（或D—E）回线就称为电滞回线。
目录
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科技名词定义
实验目的
实验原理
实验内容、方法
科技名词定义
实验目的
通过对铁电材料BaTiO3电滞回线的测试，了解铁电材料物理特性及其在器件中的应用。
实验原理
某些晶体在一定温度范围内具有自发极化，并具有自发极化的方向，因外电场方向的反向而反向。晶体的这种性质称为铁电性，具有铁电性的晶体成为铁电体，铁电体的重要特性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依据，并且通过电滞回线的测量，可以测定铁电体的剩余极化强度Pr，自发极化强度Ps，以及矫顽场Ec等参数。[1]
电滞回线表明铁电体的极化强度ρ与外加电场E之间呈非线性关系，并且自发极化可随外电场方向反向而反向，回线所包围的面积就是极化强度反转2次所需要的能量。
电滞回线的产生是由于铁电晶体中存在铁电畴。铁电体的自发极化强度并非整个晶体为同一方向，而是包括各个不同方向的自发极化区域。由许多晶胞组成的。具有相同自发极化方向的小区域叫做铁电畴，铁电体未加电场时，由于自发极化取向的任意性和热运动的影响，宏观上不呈现极化现象。当加上外电场时，沿电场方向的电畴由于新畴核的形成和畴壁的运动，起体积迅速扩大，而逆电场方向的电畴体积则减小或消失，即逆电场方向的电畴转化为顺电场方向。
铁电体中除了由于自发极化转向过程所产生的极化以外，还存在着线性感应极化；此外，铁电体的电导常常也很大。如果样品两端加上正弦交变电压：，则样品两端的电荷将由以下三个部分组成：
（1）自发极化转向过程所提供的电荷。
（2）感应极化过程所提供的电荷。
（3）漏电导等损耗所提供的电荷。
研究电滞回线的目的，主要在于考察与自发极化转向过程有关的各种现象。
实验上所得到的回线形状与下列几个因素有关：如样品的尺寸、温度、湿度，晶体的质地，样品原先的热和电的经历，以及交变电场的频率等。实际的晶体不是非常完美的，因此很难得到比较理想的矩形回线，即使是比较好的晶体，其电滞回线的拐角处也总是被稍微变圆。对于大多数铁电陶瓷来说，因自发极化反转比较缓慢，因而具有圆弧形的电滞回线。
回线圈成区域的面积正比于损耗能量，这部分能量在样品内被转化为热量，为此，电滞回线的观测通常是在低频下进行的，如50Hz或者更低。 在一定的外加电场下，电滞回线会呈现饱和，这是铁电晶体的一个显著特点。而且，也只有饱和的电滞回线才是铁电性的一个真正可靠的判据。 实验内容、方法
主要通过计算机操作，调整测试铁电材料电滞回线极化电压等各参数，绘制电滞回线，并从回线上得出剩余极化强度Pr，自发极化强度Ps，以及矫顽场Ec等参数。