怎麼看電滯回線？（建議收藏多看幾遍）

注：黑色加粗字型都會有註釋，不用擔心看不懂。

大前提：

考慮單晶體，並假定

自發極化

的取向只有兩種：正負方向；外加電場方向平行於

極化軸（-q和+q兩個點電荷的直線）

自發極化：無外加電場時的極化強度。

電滯回線圖解

原點（O點）：

即

外電場

為0，晶體內部相鄰

電疇

的

極化方向

相反，總

電偶極矩

為零；

外電場：相當於外加電源。

電偶極子：+q和-q，兩個相距很近的等量異號點電荷所組成的帶電系統。

電偶極矩：從-q指向+q的矢徑r和電量q的乘積，為電偶極子的電矩。（有點像力矩的概念，F作用力乘以距離）；

電偶極矩圖解

極化方向：電極方向。極化（又稱電極化），在外電場的作用下，電介質表面或內部出現電荷的現象，分為無極分子（如氫、氮、聚乙烯等）的位移極化和有極分子（如玻璃、陶瓷等）的取向極化兩類。

無極分子：在外電場作用下，分子中正負電荷由原來的重合狀態發生位移而形成電偶極子，且沿電場方向排列，在電介質兩表面出現正負束縛電荷。

有極分子：正負電荷中心不重合，如同電偶極子，但由於分子熱運動而排列不規則，在外電場作用下，這些電偶極子的取向便出現不同程度的一致，因而電介質表面出現正負束縛電荷。

電疇：鐵電體中自發極化方向一致的小區域；

OA曲線：

OA曲線

走到A時，就是外電場（橫座標）在增加，

極化強度（縱座標）

也在增加；

為什麼OA曲線極化強度隨電場的增加而增加呢？

因為，電場的增加晶體的所有反向電疇反轉，朝向外電場的方向，晶體變成

單疇體，

極化達到飽和，在C附近。

C點附近：

飽和後，電場再增加，極化強度隨電場

線性增加

（直線傾斜向上）到達最大值Pmax（最高極化電場的函式）。

虛線C-Ps：

線性虛線對應飽和極化強度

C附近的線性部分外推到P軸（縱座標）上，得到截距Ps，稱為

飽和極化強度

；（實際上是每個電疇原本沒加電場的時候具有的自發極化強度）。

C-B曲線：

圖中從C開始下降了，極化強度減小了，電場也在減小，電場為0的時候，極化強度沒有完全為0，到某個數值Pr，稱為剩餘極化強度。

Pr-F曲線：

進入到電場為負（橫座標為負）的範圍了，也就是電場改變了方向，沿負值方向，達到

Ec（稱為矯頑電場）

，此時極化強度為0，但反向電場還在繼續，極化強度沿反方向增加（不是負的就是減，負只代表方向），達到反方向的飽和值-Ps，此時晶體又變成反向極化強度的單疇晶體。

G-H曲線：

電場從高的負值到高的正值，正方向的電疇又開始變多，直到全部變成正方向，回到C點。

總結：

電滯回線的面積就是極化強度反轉兩次所需的能量（上面從正到反，下面從反到正）；

鐵電體的介電性質是非線性的，介電常數隨外加電場的大小改變，大多數鐵電體的介電常數很大，數量級達到

一般OA曲線在原點附近的斜率來代表鐵電體的介電常數（相對介電常數與真空中絕對介電常數乘積），實際測量介電常數時，外加電場很小。相對介電常數是透過阻抗分析儀測得電容，經過公式換算得到的。

一般來說，剩餘極化強度Pr越大，鐵電效能越好。

電滯回線越扁晶體鐵電效能越好，Pr越大鐵電效能越好。