鈦酸鍶鋇是一種鐵電材料
時間:2020-12-01
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鈦酸鍶鋇是一種鐵電材料。該材料具有優(yōu)越的介電、鐵電性能,廣泛應用于動態(tài)隨機存儲器、紅外探測的輻射熱測量器以及多層陶瓷電容器等器件中。鈦酸鍶鋇還具有較高的熱釋電系數。由于電卡效應與熱釋電效應是一對可逆效應。那么,既然鈦酸鍶鋇具有良好的熱釋電效應,同時就應該具有較高的電卡效應,即在絕熱條件下對鈦酸鍶鋇鐵電材料施加電場,然后移去電場,其溫度就會降低。此外,通過改變鍶和鋇的比例,可以把鈦酸鍶鋇陶瓷的相轉變溫度調節(jié)到室溫附近。同時,由于鈦酸鍶鋇陶瓷不含Pb等重金屬元素,對環(huán)境沒有危害。因此,鈦酸鍶鋇鐵電材料有希望用來作為鐵電制冷材料。
由于電介質材料擊穿電場與其厚度成指數反比關系,故塊體鐵電材料難以承受較高的電場(一般小于10MV/m)進而難以獲得大的電卡效應和儲能密度;薄膜材料由于其良好的耐擊穿能力,在高外電場下,可產生比較大的電卡效應,但是由于薄膜材料帶有基片,在電卡器件的設計帶來相當大的麻煩,且薄膜材料較小的厚度(≤2μm)導致其較小的體積,難以產生大的蓄熱量。相比于陶瓷,厚膜的氣孔、微裂紋等缺陷相對較少,極大地提高了擊穿場強,同時克服了薄膜蓄熱量小的缺點。因此,對厚膜材料電卡效應的研究成為我們研究的重點。
由于電介質材料擊穿電場與其厚度成指數反比關系,故塊體鐵電材料難以承受較高的電場(一般小于10MV/m)進而難以獲得大的電卡效應和儲能密度;薄膜材料由于其良好的耐擊穿能力,在高外電場下,可產生比較大的電卡效應,但是由于薄膜材料帶有基片,在電卡器件的設計帶來相當大的麻煩,且薄膜材料較小的厚度(≤2μm)導致其較小的體積,難以產生大的蓄熱量。相比于陶瓷,厚膜的氣孔、微裂紋等缺陷相對較少,極大地提高了擊穿場強,同時克服了薄膜蓄熱量小的缺點。因此,對厚膜材料電卡效應的研究成為我們研究的重點。