无机材料物理性能(1)
一·辨析
1. 铁电体与铁磁体的定义和异同
答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。
2. 本征(固有离子)电导与杂质离子电导
答:本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的,因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著;第二类是由固定较弱的离子的运动造成的,主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子,所以在较低温度下杂质电导表现显著。
相同点:二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同
不同点:a.本征离子电导载流子浓度与温度有关,而杂质离子电导载流子浓度与温度无关,仅决定于杂质的含量
B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能,即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多,因此其系数B比本征电导低一些
C.低温部分有杂质电导决定,高温部分由本征电导决定,杂质越多,转折点越高
3. 离子电导和电子电导
答:携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导;载流子是电子或空穴的为电子电导
不同点:a.离子电导是载流子接力式移动,电子电导是载流子直达式移动
B.离子电导是一个电解过程,符合法拉第电解定律,会发生氧化还原反应,时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏;而电子电导不会对材料造成破坏
C.离子电导产生很困难,但若有热缺陷则会容易很多;一般材料不会产生电子电导,一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子
D.电子电导的电导率远大于离子电导(原因:1.当温度升高时,晶体内的离子振动加剧,对电子产生散射,自由电子或电子空穴的数量大大增加,总的效应还是使电子电导非线性地大大增加;2.在弱电场作用下,电子电导和温度成指数式关系,因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系;3.在强电场作用下,晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律,而是随场强增大,电导率有指数式增加
4.铁电体与反铁电体
答:铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化,并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体;反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化,宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料
不同点:1.在反铁电体的晶格中,离子有自发极化,以偶极子形式存在,偶极子成对的按反平行方向排列,这两部分偶极子的偶极矩大小相等,方向相反;而在铁电体的晶格中,偶极子的极性是相同的,为平行排列
2.反铁电体具有双电滞回线,铁电体具有电滞回线
3.当外电场降至零时,反铁电体无剩余极化,铁电体存在剩余计



