晶粒尺寸對鐵電材料多場耦合特性的影響.pdf

1、鐵電多晶材料具有優(yōu)良的多場耦合性能，故被廣泛應(yīng)用于傳感器、存儲器、能量轉(zhuǎn)換器等功能器件中。鐵電多晶材料中晶粒尺寸不僅影響晶粒內(nèi)部的疇結(jié)構(gòu)分布，而且對其多場耦合性能的影響也很大。本文利用實空間下的相場模型，研究了晶粒尺寸對鐵電多晶材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)、力電耦合特性、電卡效應(yīng)以及對鐵電鐵磁復(fù)合材料磁電耦合效應(yīng)的影響。首先，本文研究了晶粒尺寸對鐵電多晶材料的鐵電性、介電性和壓電性的影響。研究結(jié)果表明，鐵電多晶體中的剩余極化，矯頑場和介電常數(shù)隨晶粒尺

2、寸的增加而單調(diào)遞增;壓電系數(shù)則隨晶粒尺寸的增加而先增加后降低。同時，論文從晶粒內(nèi)部微結(jié)構(gòu)角度對隨晶粒尺寸非單調(diào)變化的壓電特性進行了分析，給出其隨晶粒尺寸變化的內(nèi)在機理。其次，研究了晶粒尺寸對鐵電多晶材料電卡效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，在一定的溫度和尺寸范圍內(nèi)，鐵電材料的最大絕熱溫變值隨晶粒尺寸增加而逐漸增加。與此同時，最大絕熱溫變處對應(yīng)的溫度隨晶粒尺寸減小而降低，從而可以在更接近室溫的條件下獲得較大的絕熱溫變。對于含不同晶粒尺寸的鐵電材料，結(jié)