電介質與鐵電體

電極化率

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用同一個電場去推兩種不同的材料,一種會極化得很厲害,另一種幾乎紋絲不動。電極化率就是概括這種「積極程度」的那一個數:每給材料施加一個單位的電場,你能從它身上得到多少極化。極化率高,意味著材料一推就極化;極化率低,意味著材料倔強,幾乎不響應。

正式地說,電極化率是材料產生的極化與驅動它的電場之比。它和相對電容率關係密切——事實上,相對電容率就是一加上電極化率——但極化率單獨拎出了材料自身的貢獻,也就是真空本來就有的那部分之外的部分。電子雲容易被撬動的材料,或者分子會轉動著追隨電場的材料,電極化率都很大。

這之所以重要,是因為電極化率是衡量一種材料有多「可極化」的最乾淨的尺度,它把電荷在微觀上的偏倒,和工程師所用的宏觀數字聯繫了起來。常見的混淆是把極化率當成一個固定的常數;對普通材料它確實穩定,但在鐵電體相變溫度附近,它能猛烈飆升,而且它通常還隨頻率和溫度變化。它描述的是一種響應,而響應會隨條件改變。

當像鈦酸鋇這樣的鐵電體被冷卻、逼近它開始自發極化的那個溫度時,它的電極化率會朝著一個巨大的峰值攀升——恰恰在即將形成內置有序的那一刻,材料變得幾乎離譜地容易極化。

在鐵電相變附近,電極化率猛增——材料幾乎毫不費力就能極化。

電極化率和相對電容率攜帶相同的信息:相對電容率等於一加上電極化率,那多出來的「一」是真空本身的響應。

又稱
dielectric susceptibility电极化率