压电铁电物理

前言

符号表

第1章晶体结构

1.1晶体结构的周期性

1.2晶棱和晶面指数

1.3宏观对称性和点群

1.4晶轴和直角坐标轴的选择

练习题

思考题

第2章介电性质

2.1介电常数张量

2.2独立介电常数

2.3介电极化机制

2.4有效场理论

2.5静态介电常数与微观极化率

练习题

第3章弹性性质

3.1应力、应变和胡克定律

3.2对称性与弹性常数

3.3晶体中的弹性波

3.4晶体的铁弹性

练习题

第4章压电效应与压电方程

4.1压电效应

4.2压电常数与对称性

4.3压电晶体的切割

4.4钛酸钡z切割晶片的压电方程

4.5各类压电方程组的常数之间的关系

4.6一般情况下的压电方程组

4.7机电耦合系数

练习题

程序设计

第5章压电振子的振动模式

5.1薄长片压电振子的长度伸缩振动

5.2薄圆片压电振子的径向振动

5.3其他压电振子

5.4等效网络方法

练习题

小课题

第6章晶体的铁电性

6.1晶体的铁电性

6.2几种典型铁电体

6.3反铁电体

6.4先兆铁电体

6.5铁电弛豫体

6.6铁电聚合物

6.7热释电效应

练习题

第7章铁电体的宏观理论

7.1铁电体的热力学关系

7.2铁电体的电致伸缩与压电效应

7.3铁电体的自由能与相变

7.4反铁电体的自由能与相变

7.5动力学性质

7.6弥散相变

7.7热释电系数与电卡系数

练习题

小课题

第8章铁电体的微观理论

8.1钛酸钡型铁电体的Slater-Devonshire理论

8.2KH2P04型铁电体的Slater-Devonshire理论

8.3软模的基本概念

8.4位移型铁电相变的软模理论

8.5有序-无序型铁电相变的赝自旋模型

练习题

第9章极化反转和介电响应

9.1电畴结构

9.2极化反转

9.3介电响应

练习题

第10章压电铁电材料的应用

10.1压电滤波器

10.2压电晶体振荡器

10.3压电换能器

10.4加速度和压力传感器

10.5压电高压发生器

10.6压电声表面波器件

10.7热释电探测器

10.8铁电存储器

10.9铁电制冷器

练习题

调研

附录：介电常数、弹性常数和压电常数的坐标变换

A.1矢量和二级张量的坐标变换

A.2弹性常数的坐标变换

A.3压电常数的坐标变换

参考文献

　　压电和铁电物理的基础知识是本书讲述的重点内容，适合于本科生和低年级研究生学习使用，本书的另一部分内容讲述了铁电和压电材料近年来科学研究的最新进展。本书内容共分10章：晶体结构；介电性质；弹性性质；压电效应及压电方程；压电振子的振动模式；晶体的铁电性；铁电性的宏观理论；铁电微观理论；极化反转和介电响应以及压电铁电应用，本书的主要目的是为今后开展压电铁电材料和器件研究和开发的工作者提供背景知识，为了帮助读者更深入的掌握有关内容，每一章安排了适当的习题，供读者选用。　　本书系统讲述了压电铁电物理的基础理论知识，内容共分为10章，第1章至第3章介绍了压电铁电的相关知识：晶体结构、介电性质和弹性性质，第4章和第5章讲述了压电效应、压电方程和振动模式，第6章至第8章是关于铁电性的基本概念和理论，第9章讨论了极化反转和介电响应，最后一章是压电铁电的应用介绍。　　本书可作为电介质物理高年级本科生及相关专业研究生的教学参考书，也可供从事压电和铁电材料研究的科研工作者参考。