铁电相变的微观

铁电功能陶瓷材料热物理性能

  无机功能材料由于具有独特的物理性质，并可借以实现电、磁
、光、声、力等不同形式的能量交互作用和转换，因而已成为现代
信息技术、光电技术、计算机技术和微电子技术等许多高科技领域
的重要基础材料。其中，激光晶体、光频转换晶体、光折变晶体、
调制晶体、光波导晶体、压电铁电晶体和闪烁晶体等功能材料对高
新技术和国民经济的发展尤为重要，已成为材料科学发展的重要前
沿。
  作为无机功能材料的重要一类，铁电功能陶瓷材料由于具有不
同于半导体、金属以及结构陶瓷材料的物理性能，可兼有压电性、
半导体性等，因而在现代铁电材料和元器件的发展中，已与半导体
集成电子学相互结合，融为一体，在当今高科技的许多领域得到了
越来越广泛的应用。

  测试材料导热性能的方法按试样在测试过程中的温度分布是否
随时间改变，可分为两大类：即温度分布不随时间而改变的稳态法
和温度分布随时间而变化的非稳态法。用稳态法测定材料导热系数
丸，需要测量每单位面积上的热流速率和样品的温度梯度。

  铁电相变的微观理论就涉及到声子和电子的过程。如果绝热近
似能够成立，那么我们就可以将声子过程与电子过程截然分开来处
理；如果完全局限于晶格动力学的谐振动近似，那么就如声子间的
作用不再存在一样，相变也不会发生；只有在非谐振动的情况下，
方能建立相变与晶格振动的联系各自独立提出了铁电相变的软模理
论。其基本观点是：某一模式的光频及声子的频率在相变点趋于零
。这样，相变的发生就对应于这一模式的晶格振动为静态的位移波
。显然，软模理论与有实用价值的铁电功能陶瓷材料的热物理性质
就有着密切的关系，因为导热导温性能对材料的晶体结构、显微组
织、缺陷、组分、晶粒和晶轴取向、晶界状态等因素的变化极为敏
感。应该指出，用电学方法确定相变点虽然是一个经典的方法，但
对于相变温度很高的材料，电学方法测定相变的精确度将会降低，
而用导热、导温系数测试方法研究和确定相变点，其精确度不受相
变点高低的影响，因而对高相变温度的材料，用热物性测试方法较
之电学方法更为可取。

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