剩餘極化強度是鐵電體的重要性質。剩餘極化強度是鐵電體經極化處理，撤除外電場後，極化強度並不為零而是保持一定值，稱為剩餘極化Pr。一般來說，剩餘極化越大，鐵電性能越好。
基本介紹
- 中文名：剩餘極化強度
- 外文名：The remnant polarization
- 符號：Pr
- 學科：材料學
- 套用：鐵電材料
- 條件：外電場降至零
介紹,機理及特性,鐵電體的套用,
介紹
鐵電體經極化後，撤除外電場作用時的極化強度。鐵電體具有電滯回線。在無外電場作用時，晶體的總極化強度為零。外電場增加則極化強度增大，當外電場開始下降，晶體的極化強度也隨之降低。當外電場降至零時，仍存在一定的極化強度，即剩餘極化強度。是鐵電體的重要性質，是鐵電陶瓷經極化後具有壓電效應的物理基礎。
機理及特性
鐵電體電滯回線與縱坐標軸的交點給出的極化強度值稱為剩餘極化強度，以符號Pr表示。如圖1所示，OD段即為剩餘極化強度。對於一些鐵電單晶和硬性鐵電陶瓷，Pr值很接近於飽和極化強度，但總比其小。 為了使鐵電體在人工極化之後能夠具有更有效的熱電效應或壓電效應，材料的研製配方和工藝應力要求Pr值儘可能地大。當溫度足夠高時，Pr值將隨溫度進一步升高而減小. 所以，人工極化時總是在保持極化電場的條件下使樣品冷卻到接近室溫才除去外電場。
圖1 鐵電體的電滯回線經過強外電場極化後得到的剩餘極化強度通常不十分穩定，會隨時間而略為減小。在工藝上常採用人工老化方法加速其趨向穩定的過程。鐵電體經人工極化和人工老化後便具有永久極化強度。在觀測電滯回線時，電場由幅值減小至零而極化強度由飽和值降至Pr值的過程中，可能會伴隨著電疇結構的變化。 因此由不同溫度T下的回線得到的Pr所求出的微商dPr/dT與熱電係數之間沒有固定的聯繫。
無論是採用強電場，或者採用外應力等其它方法使電介質極化，在外加作用除去後樣品所保留的不等於零的極化強度，都廣義地稱為剩餘極化強度。在這種意義上，這個概念也可推廣套用於非鐵電體；例如經過駐極處理的駐極體。
鐵電體的套用
鐵電材料因為其具有良好的鐵電性、介電性、熱釋電性、壓電性、光學非線性、抗輻射性、耐疲勞性、低的工作電壓、低損耗、聲光電光效應以及與微電子器件良好的兼容性等特性已經成為目前材料研究的熱點，套用十分廣泛，如鐵電隨機存儲器、熱釋電探測器等。
