铁电材料的制备及其铁电性能研究
铁电材料是指具有铁电性质的材料,铁电性质是指在外加电场下,材料会发生
极性翻转,即正负极性相互转换。
这种性质使铁电材料广泛应用于存储器、传感器、激光器、换能器、电容器等领域。
本文将介绍铁电材料的制备方法及其铁电性能研究。
一、铁电材料的制备方法
1.溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种低温热处理制备铁电材料的方法。
首先,将合适比例的金
属盐溶解在水和有机物的混合液中,然后使之脱水凝固,得到凝胶。
接着,将凝胶热处理干燥,形成透明的玻璃状材料。
该方法制备的铁电材料具有良好的机械性能和化学稳定性。
2.物理气相沉积法
物理气相沉积法是一种高温热处理制备铁电材料的方法。
在该方法中,通过激
光或者热蒸发等方式将材料原子或分子蒸发,沉积在基底上,形成薄膜结构。
该方法具有工艺简单、生产效率高等优点,可以制备出高质量的铁电薄膜材料。
3.气相沉积法
气相沉积法是一种制备铁电材料薄膜的方法,通过气体反应沉积铁电薄膜。
该
方法可以制备出大面积、高质量、低成本的铁电薄膜。
在该方法中,可以通过改变反应条件来控制铁电薄膜的性能,如薄膜的微观结构和组分等。
二、铁电材料的铁电性能研究
研究铁电材料的铁电性能是了解材料电性能的一种重要手段。
以下是常用的铁
电性能研究方法。
1.压电测试
压电测试是通过在机械应力下测量铁电材料的电感生成能力来研究铁电性质。
在该测试中,将电极夹在铁电材料两端,给材料施加机械压力后,测量材料中电极间电势差的变化,进而计算出电感。
2.电容测试
电容测试是一种测量铁电材料铁电性能的方法。
在该测试中,先将材料置于电场中,并在电场强度不断增大的过程中测量材料的电容变化,进而计算出材料的介电常数与电容变化量之间的关系。
通过电容测试可以了解材料的介电常数、铁电极化强度和耐电压强度等参数。
3.极化测试
极化测试是一种研究材料极化行为的方法。
该测试中,通过在外场的作用下,测量材料中电极间电势差,进而计算出铁电极化强度的大小。
极化测试可用于研究铁电材料中极化强度与温度、外场、空间结构等因素之间的关系。
4.电导测试
电导测试是衡量材料导电性的一项测试。
在该测试中,通过在材料两端施加外加电压,测量材料中电流的变化,进而计算材料中的电阻、电导率等参数。
通过电导测试可以了解材料中电荷转移、载流子浓度等性质。
结论
铁电材料因其在电学、电光、声光等多个领域广泛应用而成为研究热点。
本文介绍了常用的铁电材料制备方法和铁电性能研究方法,有助于深化我们对铁电材料的了解,也有助于推动铁电材料的应用研究。