《能量转换器件及其应用》求取 ⇩

1.1 一般性质1

1.铁电体的性质1

1.2 结构因素2

1.3 畴效应4

1.4 陶瓷6

1.5 铁电体的种类6

1.5.1 共角八面体6

1.5.2 氧四面体类7

1.5.3 氢健化合物8

1.5.4 聚合物8

2.1 共角氧八面体型化合物9

2.1.1 钙钛矿型9

2.用于器件的基本铁电化合物9

2.1.1.1 钛酸钡(BT)13

2.1.1.2 锆钛酸铅(PZT)23

2.1.1.3 钽铌酸钾(KTN)26

2.1.2 (Bi2O2)2型层状化合物钛酸铋(BIT)27

2.1.3 铌酸锂和钽酸锂(LN和LT)30

2.1.4 钨青铜型化合物34

2.1.4.1 铌酸铅(PN)36

2.1.4.2 铌酸锶钡(SBN)37

2.1.4.3 铌酸钡钠(BANANA)40

2.2 含氧四面体的化合物42

2.2.1 锗酸铅(PGO)42

2.2.2 钼酸钆(GMO)43

2.3.1 磷酸二氢钾(KDP)45

2.3 含氢键的化合物45

2.3.2 磷酸二氘钾(DKDP)46

2.3.3 三甘氨酸硫酸盐(或称硫酸三甘肽)(TGS)49

2.3.4 罗息盐(RS)52

2.4 有机高分子53

2.4.1 聚偏二氟乙烯(PVDF)53

3.铁电材料制备57

3.1 单晶57

3.1.1 水溶液法57

3.1.1.1 磷酸二氢钾(KDP)及其氘化盐(DKDP)58

3.1.1.2 硫酸三甘肽(TGS)59

3.1.2 熔盐溶液60

3.1.2.1 钛酸钡(BT)61

3.1.2.2 钛酸铋(BIT)62

3.1.2.3 钽酸锂(LT)上的铌酸锂(LN)外延层63

3.1.3 化学汽相沉积65

3.1.4 熔体结晶法65

3.1.4.1 铌酸锂(LN)和钽酸锂(LT)65

3.1.4.2 钼酸钆(GMO)68

3.1.4.3 钙钛矿型晶体68

3.1.4.4 钨青铜型晶体70

3.2 陶瓷制备工艺70

3.2.1 原料选择71

3.2.2 混合71

3.2.4 球磨72

3.2.3 煅烧72

3.2.6 成型73

3.2.5 造粒73

3.2.6.1 干压74

3.2.6.2 注浆74

3.2.6.3 挤压75

3.2.7 烧结76

3.2.8 机械加工77

3.2.9 上电极77

3.2.10 极化78

3.2.11 热压78

3.2.11.1 单轴压力78

3.2.11.2 连续热压79

3.2.12.1 机械加工方法80

3.2.11.3 等静热压80

3.2.12 制备薄片80

3.2.12.2 流延81

3.2.12.3 纤维丝沉积法81

3.2.12.4 轧膜82

3.3 真空沉积薄膜83

4.利用电滞回线和非线性极化-电场特性的换能器85

4.1 基于矩型电滞回线的信息存贮85

4.1.1 单元器件85

4.1.2 多元器件89

4.1.3 矩形回线型陶瓷器件91

4.2.1 波形变换92

4.2 电容的周期性变化92

4.3 畴壁运动器件95

4.2.2 参量放大95

4.4 基于电容非线性的器件98

4.4.1 放大器99

4.4.2 参量双稳器件102

4.4.3 微波三倍频器件103

4.5 自动恒温的非线性介电元件104

4.5.1 环境冷却功率测量106

4.5.2 恒温炉106

4.5.3 非线性应用107

5.正温度系数(PTC)电阻器109

5.1.1 施主和受主能级110

5.1 PTC特性的模型110

5.1.2 表面势垒111

5.1.3 电压效应115

5.1.4 热效应116

5.2 应用120

5.2.1 温度可控的加热器120

5.2.2 瞬态电流发生器122

5.2.3 恒温元件123

5.2.4 环境热状态指示器123

5.3 PTC元件的制备124

6.压电材料127

6.1 氧八面体化合物128

6.2 低幅度应用130

6.2.1 使用晶片制作滤波器133

6.2.1.1 满电极晶片133

6.2.1.2 多电极137

6.2.2 能阱滤波器142

6.2.2.1 单晶器件146

6.2.2.2 陶瓷器件147

6.2.3 表面波(SAW)器件148

6.3 高振幅器件153

6.3.1 老化效应和畴稳定性154

6.3.2 高应力效应156

6.3.3 利用极化量或者极化取向的记忆器件158

6.3.4 压电变压器161

6.3.5 双晶片结构164

6.3.5.1 运动传感器165

6.3.5.2 电压引起弯曲166

6.3.5.3 强度168

6.3.5.4 金属-陶瓷双片结构169

6.3.5.5 滞后170

6.3.5.6 有机薄膜170

6.3.6 振动检测器171

6.3.6.1 加速度计171

6.3.6.2 微音器173

6.3.6.3 水听器176

6.3.7 水下发声178

6.3.7.1 匹配178

6.3.7.2 简单的陶瓷发射换能器179

6.3.7.3 陶瓷-金属复合换能器180

6.3.7.4 超声清洗182

6.3.8 振动应变器件183

6.3.8.1 打孔和焊接183

6.3.8.2 流体控制阀183

6.3.9 微位移器件184

6.3.10 对压电体施加压力而产生电荷185

6.3.10.1 缓慢加压式器件188

6.3.10.2 冲击器件188

6.3.10.3 冲击应力190

7.中、远红外检测和成像194

7.1 一般原理194

7.1.1 响应率195

7.1.2 噪声源196

7.1.3 优值199

7.2 材料199

7.2.1 物理基础202

7.2.2 单晶材料203

7.2.3 陶瓷206

7.3 器件208

7.3.1 单元探测器208

7.3.2 热成像器件210

8.可见光和近红外辐射换能器215

8.1 电磁辐射和固体的相互作用218

8.1.1 吸收218

8.1.2 散射220

8.1.3 折射率色散221

8.1.4 电光效应222

8.1.4.1 极化劲度张量222

8.1.4.2 线性电光效应223

8.1.4.3 二次效应224

8.1.4.4 氧八面体铁电体226

8.1.5 弹光效应227

8.2 光学装置231

8.2.1 起偏振器-检偏振器系统231

8.2.1.1 双折射器件231

8.2.1.2 散射模式233

8.2.2 光导夹层234

8.2.3 表面形变236

8.3 应用237

8.3.1 显示器和编页器237

8.3.1.1 利用纵向电光效应的电视显示237

8.3.1.2 使用GMO的显示器件241

8.3.1.3 使用BIT的器件242

8.3.1.4 使用PGO的器件244

8.3.2 数字光偏转器244

8.4 电光陶瓷246

8.4.1 PLZT系的性质246

8.4.2 闪光护目镜250

8.4.3 二次效应陶瓷编页器252

8.4.4 散射型显示器253

8.4.5 正交开关256

8.4.6 应变偏置257

8.5 光波导器件257

8.5.1 声光偏转器和分光计258

8.5.2 光波导之间的光传输261

8.5.2.1 光辐射传输条件262

8.5.2.2 反转△β电极系统264

8.5.2.3 汇聚型波导266

8.5.2.4 多模汇聚波导266

8.5.2.5 交叉和分支波导268

8.5.2.6 光损伤272

8.6 光致折变的影响273

8.6.1 机理273

8.6.2 全息存储276

8.6.3 永久存储279

8.6.4 材料279

8.6.5 现状281

8.7 非线性光学效应282

8.7.1 二次谐波发生(SHG)283

8.7.2 SHG系数284

8.7.3 应用286

8.7.3.1 图像转换286

8.7.3.2 参量放大器和可变频率源287

附录A 极性陶瓷的压电关系289

附录B 某些单晶和陶瓷的压电系数(弱场)293

参考文献298