铁电与压电材料PDF电子书下载

第一章 晶体的压电性 1

第1节 压电性和压电方程组 3

一、晶体的压电性 3

二、压电方程组 5

第2节 压电材料的几个重要参数 14

一、介质损耗 14

二、机械品质因数 15

三、机电耦合系数 16

参考资料 22

第二章 晶体的热释电性和铁电性 24

一、晶体的热释电性 25

第1节 热释电效应及其在红外探测方面的应用 25

二、热释电材料的应用 28

第2节 晶体的铁电性及其应用 35

一、晶体的铁电性 35

二、铁电体的临界特性 38

三、铁电体的压电效应和电致伸缩效应 41

四、铁电体的分类 43

五、铁电性的应用 45

参考资料 48

第三章 铁电与压电晶体的光学性质和应用 49

一、介电常数随电场的变化 51

第1节 电光效应和光弹性效应 51

二、折射率受电场的影响(电光效应) 52

三、折射率受外加应力的影响(光弹性效应) 53

四、折射率同时受电场和应力的影响 53

第2节 电光系数和电光晶体 55

一、一次电光系数 56

二、二次电光系数 64

三、电光晶体材料 65

第3节 声光晶体 67

一、声光偏转和光弹性系数 67

二、声光晶体材料 70

第4节 非线性光学晶体 73

一、晶体的非线性光学效应 74

二、二次谐波发生的位相匹配问题 77

三、倍频晶体材料 80

参考资料 81

第四章 钛酸钡 83

第1节 钛酸钡的晶体结构及自发极化 84

第2节 钛酸钡单晶和陶瓷的制备 90

一、钛酸钡单晶的制备 90

二、钛酸钡陶瓷的制备 93

第3节 钛酸钡的铁电畴和极化反向 95

一、铁电畴和畴的运动 95

二、畴的极化反向 103

第4节 钛酸钡的性能和应用 106

一、电容器材料(高介电性的应用) 106

二、压电陶瓷材料 108

三、钛酸钡半导体陶瓷材料 111

四、其他方面 114

参考资料 115

第五章 锆钛酸铅系压电陶瓷 117

第1节 钛酸铅 118

一、钛酸铅自发极化的产生 118

二、钛酸铅陶瓷的工艺与改性 119

三、钛酸铅陶瓷的性能和应用 122

第2节 锆钛酸铅压电陶瓷 124

一、锆钛酸铅的结构和相图 125

二、晶粒和畴结构 130

第3节 三元系和四元系压电陶瓷 135

第4节 压电陶瓷的改性及实用配方举例 146

一、同价元素取代改性 147

二、“添加物”的改性 152

三、压电陶瓷的实用配方举例 165

第5节 锆钛酸铅压电陶瓷的制备及单晶的生长 170

一、锆钛酸铅压电陶瓷的制备 170

二、锆钛酸铅单晶的生长 186

一、经时稳定性 188

第6节 压电陶瓷性能稳定性问题 188

二、温度稳定性 195

参考资料 203

第六章 透明铁电陶瓷 207

第1节 透明铁电陶瓷的组成和相图 208

第2节 透明铁电陶瓷的工艺 211

一、通氧热压烧结 212

二、化学制备粉料 215

第3节 透明铁电陶瓷的物理特性和应用 219

一、电控可变双折射 223

二、电控可变光散射 229

三、电控可变表面形变 230

四、电光方面的应用 231

五、其他应用 238

参考资料 239

第七章 铌酸锂和钽酸锂 241

第1节 铌酸锂和钽酸锂的晶体结构与性能 241

一、晶体的结构 241

二、自发极化和电畴 245

三、铌酸锂和钽酸锂的物理性能及压电应用 249

第2节 铌酸锂与钽酸锂的电光应用和光损伤问题 255

第3节 铌酸锂及钽酸锂单晶的制备 260

参考资料 271

第八章 钨青铜结构晶体及其他铌酸盐铁电材料 274

第1节 钨青铜结构的铌酸盐 275

第2节 铌酸钡钠和铌酸锶钡等单晶的生长和性能 278

一、铌酸钡钠 278

二、铌酸锶钡 285

三、铌酸钾锂等晶体 291

第3节 钙钛矿型铌酸盐晶体 293

一、铌酸钾 293

二、钽铌酸钾 296

第4节 铌酸盐系铁电陶瓷 297

一、铌酸钾钠陶瓷 298

二、其他铌酸盐陶瓷 303

参考资料 307

第九章 水溶性铁电晶体 310

第1节 KDP类铁电晶体 312

一、KDP的结构、性能和自发极化模型 312

二、KDP类晶体的电光性能和应用 319

三、KDP类晶体的培育 326

第2节 TGS类铁电晶体 332

一、TGS的结构和自发极化 332

二、TGS晶体的培育和应用 337

第3节 其他水溶性铁电晶体 340

一、罗息盐类及其他酒石酸盐类铁电体 341

二、铁电硫酸盐及有关的化合物 343

三、硝酸盐和亚硝酸盐 345

参考资料 347

第十章 几种重要的铁电晶体 349

第1节 层状结构化合物钛酸铋 349

一、钛酸铋的晶体结构和晶体生长 349

二、钛酸铋的铁电畴和应用 352

第2节 铁电-铁弹晶体钼酸钆 357

一、钼酸钆的结构和物理特性 357

二、钼酸钆铁电畴的特性和应用 360

第3节 锗酸铅(Pb5Ge3O11) 363

第4节 铁电半导体SbSl 368

一、SbSl的结构与介电、铁电性质 368

二、SbSl的光电导特性 370

三、SbSl材料的制备 373

第5节 其他几种铁电体 375

一、方硼石族 375

二、氟化钡钴族 375

三、氧化铍 376

四、稀土金属锰酸盐 378

五、钛酸镧和钛酸钕 378

参考资料 380

第十一章 反铁电材料 383

第1节 反铁电体的结构特点 384

一、ADP晶体 384

二、锆酸铅 386

三、铌酸钠 389

第2节 反铁电体应用的原理 391

一、贮能应用 391

二、换能应用 392

第3节 反铁电陶瓷 396

参考资料 401

第十二章 压电晶体 402

第1节 水晶 403

一、SiO2的晶体结构 404

二、水晶坐标选取方法和压电性能 407

三、水晶的切割方位 411

四、人工水晶的培育 415

第2节 换能用的几种压电晶体 425

一、锗酸铋(Bi12GeO20) 426

二、镓酸锂 430

三、锗酸锂 432

四、一水合硫酸锂 433

第3节 电光用的几种压电晶体 434

一、α碘酸锂 434

二、α碘酸 439

三、二氧化碲 440

四、硅酸铋 443

五、氯化亚铜 444

参考资料 445

第十三章 压电半导体 448

第1节 Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体的压电性 449

一、闪锌矿型和纤维锌矿型晶格结构 449

二、压电效应的等效电荷理论模型 451

三、压电半导体的物理性能 455

第2节 压电半导体在超声(及微声)器件中的应用 457

一、高频超声换能器 457

二、声放大器 461

第3节 压电半导体的薄膜工艺和晶体生长 463

一、硫化镉的制备 463

二、氧化锌的制备 467

三、氮化铝的制备 470

参考资料 471

第十四章 总结与展望 473

附录Ⅰ、说明晶片取向的标准 483

附录Ⅱ、关于单晶的生长工艺 489

附录Ⅲ、物理量单位变换 496

附录Ⅳ、晶体的32种点群符号 497

参考资料 498