电介质与铁电体

电极化率

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用同一个电场去推两种不同的材料,一种会极化得很厉害,另一种几乎纹丝不动。电极化率就是概括这种“积极程度”的那一个数:每给材料施加一个单位的电场,你能从它身上得到多少极化。极化率高,意味着材料一推就极化;极化率低,意味着材料倔强,几乎不响应。

正式地说,电极化率是材料产生的极化与驱动它的电场之比。它和相对介电常数关系密切——事实上,相对介电常数就是一加上电极化率——但极化率单独拎出了材料自身的贡献,也就是真空本来就有的那部分之外的部分。电子云容易被撬动的材料,或者分子会转动着追随电场的材料,电极化率都很大。

这之所以重要,是因为电极化率是衡量一种材料有多“可极化”的最干净的尺度,它把电荷在微观上的偏倒,和工程师所用的宏观数字联系了起来。常见的混淆是把极化率当成一个固定的常数;对普通材料它确实稳定,但在铁电体相变温度附近,它能猛烈飙升,而且它通常还随频率和温度变化。它描述的是一种响应,而响应会随条件改变。

当像钛酸钡这样的铁电体被冷却、逼近它开始自发极化的那个温度时,它的电极化率会朝着一个巨大的峰值攀升——恰恰在即将形成内置有序的那一刻,材料变得几乎离谱地容易极化。

在铁电相变附近,电极化率猛增——材料几乎毫不费力就能极化。

电极化率和相对介电常数携带相同的信息:相对介电常数等于一加上电极化率,那多出来的“一”是真空本身的响应。

又称
dielectric susceptibility电极化率