铁电体（BaTiO3)极化特性解释
铁电体（BaTiO3)极化特 性解释
铁电体的极化特性一般铁电体的晶体结构和成键特点和电子分布BaTiO3的电子构型BaTiO3极化特性的解释·对居单点得解释·电滞出现的条件外来离子的影响
铁电体的极化特性 • 一般铁电体的晶体结构和成键特点 和电子分布 • BaTiO3 的电子构型 • BaTiO3极化特性的解释 • 对居里点得解释 • 电滞出现的条件 • 外来离子的影响 r n
PBFDAEF·電滞線O
• 電滯迴線
-Nikon偏光微镜9
▪ Nikon 偏光顯微 鏡
一般铁电体的晶体结构和成键特点和电子分布一般铁电体的晶体结构：一般为层状钙钛矿型·铁电体的成键特点和电子分布：正离子一般为多层多电子型，以较弱的离子键成键Ti-O-Ti以网格状分布与一层中Ba离子单独于一层中。（见图）
一般铁电体的晶体结构和成键特点 和电子分布 • 一般铁电体的晶体结构：一般为层 状钙钛矿型。 • 铁电体的成键特点和电子分布：正 离子一般为多层多电子型，以较弱 的离子键成键。 • Ti-O-Ti以网格状分布与一层中， Ba离子单独于一层中。（见图）
Ti-0-TiBaTiO3Ba晶体结构Ti-0-Ti
• BaTiO3 晶体结 构
BaTiO3的电子构型Ba正离子：S22S?2P3S3P3d4S?4P4d"5S?5P·Ti正离:1s?2S?2p3s?3p6·O负离子：1S22S22P6无注晶示请图片
BaTiO3 的电子构型 • Ba正离子: • Ti正离： • O负离子： 2 2 6 2 6 1 0 2 6 1 0 2 6 1S 2S 2P 3S 3P 3d 4S 4P 4d 5S 5P 2 2 6 2 6 1S 2S 2P 3S 3P 2 2 6 1S 2S 2P
BaTiO3极化特性的解释三作用下电子的偏移Ba离子核外空轨道：4f.5p.5d.6S能量均较低，可以比较容易地容纳电子。Ti-O-Ti层电子的丢失：Ba外层电子轨道俘获从Ti-O-Ti层偏移来电子电滞（Pr）出现：电子在Ba层中的滞留
BaTiO3极化特性的解释 • E作用下电子的偏移 • Ba离子核外空轨道：4f.5p.5d.6S。 能量均较低，可以比较容易地容纳电 子。 • Ti-O-Ti层电子的丢失 ：Ba外层电子 轨道俘获从Ti-O-Ti层偏移来电子 • 电滞（Pr）出现：电子在Ba层中的滞 留
正反电滞的出现：BaTiO3晶体层状对称性，反向电场(-E)使电子偏向Ti-O-Ti层另一侧的Ba层，表现为反向的电滞Pr)Pr的出现使电滞回线不再沿开始的极化曲线返回原点
• 正反电滞的出现：BaTiO3晶体 层状对称性，反向电场(-E)使 电子偏向Ti-O-Ti层另一侧的Ba 层，表现为反向的电滞（- Pr）。 • Pr的出现使电滞回线不再沿开 始的极化曲线返回原点
对居里点得解释电子的能量也可以依靠热运动来获得。一定的温度使得Ba的外层电子轨道无法再俘获外来的电子，使得极化不再出现，这一温度叫居里点。利用经典的方法14e256e4元6rGT品rGI可见越大居里点越高。当然这只是一种趋向，不能由此计算居里点（经典理论不适用于原子尺寸）
对居里点得解释 • 电子的能量也可以依靠热运动来获得。一 定的温度使得Ba的外层电子轨道无法再俘 获外来的电子，使得极化不再出现，这一 温度叫居里点。利用经典的方法： 可见 越大居里点越高。当然这只是一 种趋向，不能由此计算居里点（经典理论 不适用于原子尺寸）。 G r G e r e mv 0 2 0 2 2 14 4 56 = = r n