《铁电体物理学》求取 ⇩

第一章 绪论1

1.1 基本概念1

主要符号一览表4

1.2 历史和现状7

1.3 内容安排和说明15

参考文献18

第二章 铁电体的晶体结构22

2.1 含氧八面体的铁电体22

2.1.1 钙钛矿型铁电体22

2.1.2 铌酸锂型铁电体27

2.1.3 钨青铜型铁电体30

2.2 含氢键的铁电体31

2.2.1 KDP系列晶体31

2.2.2 LHP和LDP33

2.3 含氟八面体的铁电体36

2.4 含其他离子基团的铁电体36

2.4.1 NaNO236

2.4.2 TGS39

2.4.3 内胺化合物42

2.4.4 罗息盐43

2.5 铁电聚合物和铁电液晶45

2.5.1 铁电聚合物45

2.5.2 铁电液晶48

2.6 铁电晶体的结构分析51

2.6.1 参量关联52

2.6.2 单畴化不完善的影响55

2.6.3 铁电体绝对构型的测定58

2.7.1 AKJ关系61

2.7 由结构分析预言新铁电体61

2.7.2 Abrahams条件及其应用实例63

参考文献65

第三章 铁电相变的宏观理论68

3.1 电介质的特征函数69

3.1.1 特征函数和相变69

3.1.2 弹性吉布斯自由能的展开72

3.2 一级铁电相变74

3.2.1 特征温度74

3.2.2 系数αo，β和γ的测定77

3.2.3 潜热及熵的改变78

3.2.4 电场对居里温度的影响78

3.3 二级铁电相变81

3.3.1 极化和介电特性81

3.3.2 系数αo，β和γ的测定82

3.3.3 居里点附近的比热83

3.3.4 电场对相变温度的影响84

3.3.5 三临界点85

3.4 朗道相变理论87

3.4.1 序参量与对称破缺87

3.4.2 朗道相变理论89

3.5 居里原理在铁电相变中的应用95

3.5.1 居里原理95

3.5.2 顺电-铁电相变96

3.5.3 铁电-铁电相变101

3.5.4 铁电相变与空间群102

3.5.5 铁电相变的级104

3.5.6 反铁电相变105

3.6 朗道理论的适用范围，临界区106

3.7.2 非本征铁电相变113

3.7 非本征铁电相变和反铁电相变113

3.7.1 初级序参量和次级序参量113

3.7.3 赝本征铁电相变118

3.7.4 反铁电相变121

3.8 铁性相变124

3.9 铁电相变中的尺寸效应和表面效应130

3.9.1 薄膜中的铁电相变131

3.9.2 颗粒中的铁电相变142

3.9.3 长柱体中的铁电相变148

参考文献151

第四章 铁电相变的微观理论155

4.1 铁电软模的基本概念和实例156

4.1.1 布里渊区中心光学横模的软化与铁电相变156

4.1.2 软模相变的几个实例159

4.2.1 短程力与库仑力的平衡164

4.2 软模的机制164

4.2.2 非谐相互作用166

4.3 平均场近似下的软模理论169

4.3.1 非谐振子系统及其基本性质169

4.3.2 相变温度、软模频率和序参量175

4.4 赝自旋系统的模型哈密顿量及其静态性质180

4.4.1 横场Ising模型180

4.4.2 静态性质185

4.5 赝自旋系统的动力学189

4.5.1 赝自旋的自由旋进189

4.5.2 赝自旋运动的弛豫194

4.6 隧穿运动可忽略的赝自旋系统200

4.7 双势阱不对称的赝自旋系统205

4.8 赝自旋的四体相互作用209

4.9 超薄铁电膜的横场Ising模型215

4.10 铁电超晶格的横场Ising模型221

4.11 赝自旋与晶格振动的耦合225

4.12 位移型和有序无序型的统一理论228

4.13 中心峰231

4.13.1 中心峰的唯象处理233

4.13.2 原子簇或微畴理论234

4.13.3 晶体缺陷理论237

4.14 振动-电子理论240

4.15 第一性原理的计算248

4.15.1 电子结构以及总能量与晶格结构的关系249

4.15.2 软模位移、应变、总能量和铁电性253

4.15.3 自发极化的计算258

参考文献264

第五章 电畴结构和极化反转269

5.1 电畴结构及其观测269

5.1.1 电畴与晶体对称性269

5.1.2 电畴的形成271

5.1.3 畴结构参量的估算274

5.1.4 电畴的观测277

5.2 几种重要的电畴结构279

5.2.1 人工周期性片状畴279

5.2.2 陶瓷中的电畴281

5.2.3 薄膜中的电畴286

5.3 极化反转的基本过程292

5.3.1 实验方法292

5.3.2 极化反转的基本过程294

5.4.1 无限晶粒的极化反转理论297

5.4 极化反转的唯象理论297

5.4.2 有限晶粒的极化反转理论304

5.5 矫顽场及其厚度依赖性305

5.6 极化反转和疲劳310

参考文献314

第六章 介电响应318

6.1 电容率及其测量318

6.2 两种类型的介电频谱320

6.3 介电弛豫326

6.4 介电响应与铁电相变335

6.4.1 等温电容率与绝热电容率335

6.4.2 相变温度附近的电容率336

6.4.3 弥散性铁电相变341

6.4.4 压强对电容率的影响346

6.5 介电响应与电畴349

6.5.1 畴夹持效应349

6.5.2 畴壁运动对电容率的贡献350

6.6 电容率的尺寸效应354

6.6.1 铁电陶瓷电容率与晶粒尺寸的关系354

6.6.2 由介电测量确定铁电临界尺寸358

6.6.3 铁电薄膜电容率与厚度的关系359

参考文献363

第七章 压电和电致伸缩效应366

7.1 压电效应367

7.1.1 线性状态方程和线性响应系数367

7.1.2 压电方程和压电常量372

7.1.3 压电振子375

7.2.1 非线性状态方程和电致伸缩系数385

7.2 电致伸缩效应385

7.2.2 电致伸缩系数的测量389

7.2.3 弥散性相变铁电体的电致伸缩391

7.3 自发极化与压电和电致伸缩效应394

7.3.1 自发极化与压电效应394

7.3.2 铁电相的压电效应和电致伸缩效应395

7.4 次级压电效应397

7.4.1 效应的描述397

7.4.2 次级压电效应对电容率和弹性常量的影响398

7.5 压电性的测量401

7.5.1 一般原理401

7.5.2 3m(C3v)点群材料的测量402

7.5.3 6mm(C6v)点群材料的测量407

7.5.4 复压电常量的测量411

7.6.1 铁电性压电材料的特点415

7.6 压电陶瓷415

7.6.2 PZT的热力学理论和统计模型417

7.6.3 压电陶瓷的改性429

7.6.4 压电陶瓷的温度稳定性436

7.6.5 单畴化处理444

7.7 电畴结构对压电性及有关性能的影响446

7.7.1 多畴BaTiO3晶体的性能447

7.7.2 陶瓷中畴壁运动对性能的影响449

7.7.3 声学超晶格453

7.7.4 铁电畴层波455

7.8 其他铁电性压电材料459

7.8.1 单晶459

7.8.2 薄膜466

7.8.3 铁电聚合物469

7.8.4 复合材料473

参考文献481

第八章 热电效应487

8.1 热电效应487

8.2 热电系数及其与其他参量的关系489

8.2.1 热电系数和电热系数489

8.2.2 初级热电系数和次级热电系数491

8.2.3 第三热电效应493

8.2.4 部分夹持热电系数494

8.2.5 热电系数与居里常量498

8.2.6 ？的相对恒定性499

8.3 热电效应的晶格动力学理论501

8.4 热电系数的测量510

8.4.1 等效电路510

8.4.2 电压法512

8.4.3 电荷积分法514

8.4.4 电流法517

8.5 热电性与相变的关系518

8.5.1 铁电-顺电相变附近的热电性518

8.5.2 铁电-铁电相变附近的热电性521

8.5.3 反常热电响应524

8.6 热电材料及其改进528

8.6.1 探测器对热电材料的要求528

8.6.2 主要的热电材料532

8.6.3 材料性能的优化535

8.6.4 介电热辐射测量计541

参考文献543

9.1.1 非线性极化率547

9.1 非线性光学效应和电光效应547

第九章 光学效应547

9.1.2 电光和非线性光学系数550

9.1.3 相位匹配556

9.1.4 电光和非线性光学参量的测量558

9.1.5 电光和非线性光学材料563

9.2 非线性极化的机制570

9.2.1 热力学考虑570

9.2.2 不可约张量分解573

9.2.3 非谐振子模型576

9.2.4 键电荷和键极化率模型580

9.2.5 电致带隙变化585

9.2.6 阴离子基团理论590

9.3 反常光生伏打效应594

9.3.1 反生光生伏打效应的描述595

9.3.2 杂质中心的非对称势和Frank-Condon弛豫601

9.3.3 光致极化涨落605

9.4 光折变效应607

9.4.1 光折变效应的机制608

9.4.2 折射率光栅的建立611

9.4.3 表征光折变特性的物理量618

9.4.4 光折变材料623

参考文献627

附录Ⅰ 30个晶体点群631

附录Ⅱ 晶体物理性质矩阵表633

附录Ⅲ 一些代表性铁电体的主要特性639

内容索引643

后记659

铁电专著目录661