2022-2023学年高二物理竞赛课件：反铁电态的极化率

反铁电态的极化率 2 由此得到反铁电态的极化率，即 再将相关参量代入到上式得 3 =C时的解： 因而可以给出A2与温度的关系为 4 其中C为相变温度，或居里温度。如果在反铁电态作用一个小电场E，则极化强度的变化为P=P1+P2，并令 以及 可得 5 如果在顺电态作用一个小电场E，这时极化强度很小，P４项可以忽略不计。于是得到顺电态时的极化率为， 或 6 即>C时 其中： 为居里-外斯特征温度 7 可见反铁电体一级相变的C高于居里-外斯特征温度０。其次，由居里温度上下的极化率表达式还可看出，在一级相变温度时，极化率有限，但不连续。 8 假设只有系数A2与温度有关，所以相变热量为 其中P=P1=-P2。如果P４以上项可以忽略不计，则上式可简化为： 9 结果讨论 对于一级相变，居里-外斯特征温度0小于相变温度C；而对于还是二级相变，居里-外斯特征温度0等于相变温度C。 对于一级相变，其极化率在居里温度时有限且不连续；而对于还是二级相变介电常数在相变温度连续变化。 10 PbZrO3从顺电态到反铁电态的相变是一级相变，可通过相变热的表达式来估计子晶格的自发极化强度的大小。因为PbZrO3的居里-外斯特征温度0=193C，与相变温度C =230C相差不是很大，可以认为相变温度C >>　(A42/4A6)。因此相变热的表达式又可进一步简化为： 11 利用相变热Q，相变温度C以及居里-外斯常数C，可得子晶格的极化强度P为7.4104静库/（厘米）2，这个数值与BaTiO3自发极化强度差不多相等。 12 summary The start point of Landau theory, free energy Second order phase transition, continuous, no thermal hysteresis First order phase transition, discontinuous, thermal hysteresis Tri-critical point Kittle’s theory for antiferroelectric phase transition $$