鐵電相變的微觀-鐵電功能陶瓷材料顯微鏡
鐵電功能陶瓷材料熱物理性能
無機功能材料由于具有獨特的物理性質,并可借以實現電、磁
、光、聲、力等不同形式的能量交互作用和轉換,因而已成為現代
信息技術、光電技術、計算機技術和微電子技術等許多高科技領域
的重要基礎材料。其中,激光晶體、光頻轉換晶體、光折變晶體、
調制晶體、光波導晶體、壓電鐵電晶體和閃爍晶體等功能材料對高
新技術和國民經濟的發展尤為重要,已成為材料科學發展的重要前
沿。
作為無機功能材料的重要一類,鐵電功能陶瓷材料由于具有不
同于半導體、金屬以及結構陶瓷材料的物理性能,可兼有壓電性、
半導體性等,因而在現代鐵電材料和元器件的發展中,已與半導體
集成電子學相互結合,融為一體,在當今高科技的許多領域得到了
越來越廣泛的應用。
測試材料導熱性能的方法按試樣在測試過程中的溫度分布是否
隨時間改變,可分為兩大類:即溫度分布不隨時間而改變的穩態法
和溫度分布隨時間而變化的非穩態法。用穩態法測定材料導熱系數
丸,需要測量每單位面積上的熱流速率和樣品的溫度梯度。
鐵電相變的微觀理論就涉及到聲子和電子的過程。如果絕熱近
似能夠成立,那么我們就可以將聲子過程與電子過程截然分開來處
理;如果完全局限于晶格動力學的諧振動近似,那么就如聲子間的
作用不再存在一樣,相變也不會發生;只有在非諧振動的情況下,
方能建立相變與晶格振動的聯系各自獨立提出了鐵電相變的軟模理
論。其基本觀點是:某一模式的光頻及聲子的頻率在相變點趨于零
。這樣,相變的發生就對應于這一模式的晶格振動為靜態的位移波
。顯然,軟模理論與有實用價值的鐵電功能陶瓷材料的熱物理性質
就有著密切的關系,因為導熱導溫性能對材料的晶體結構、顯微組
織、缺陷、組分、晶粒和晶軸取向、晶界狀態等因素的變化極為敏
感。應該指出,用電學方法確定相變點雖然是一個經典的方法,但
對于相變溫度很高的材料,電學方法測定相變的精確度將會降低,
而用導熱、導溫系數測試方法研究和確定相變點,其精確度不受相
變點高低的影響,因而對高相變溫度的材料,用熱物性測試方法較
之電學方法更為可取。