电介质分类

（一）按照形态

电介质以形态来分可以分成气体，液体和固体三大类。

空气就是一种电介质，在通常情况下都是以空气力介质的，比如常见的空气开关。

液体介质常见的有介质油，主要用在油开关中。该种油的作用不但起绝缘的作用，还起着灭弧作用。还有变压器中所灌注的油。

固体介质更多了，比如：云母，电木，塑料，橡胶等等。这类介质的主要作用是隔离绝缘。

（二）按照性能

众所周知，按电性能对物质进行分类时，通常可分为绝缘体、半导体与导体，当然还有超导体。一般非专业人士很少能想到与半导体同等重要的电介质，也有不少人误以为电介质即等同于绝缘体。因此，有必要着眼于其基本物理特性及其根源、正确理解电介质。

电介质是以极化方式传递、储存或记录外电场作用和影响的物质就是电介质。显然，电介质中起主要作用的乃是是束缚电荷而非自由电荷。

极化可以来自极性晶体或分子的自发极化、也可以来自电场的诱导作用。

电介质的介电响应规律以及相对介电常数、介电损耗等宏观物理性能均能取决于其微光极化机制。电介质的微观极化机制主要有：电子极化、离子极化、取向极化以及空间电荷极化。根据介电响应规律的不同，电介质可分为线性电介质与非线性电介质两大类。前者之电位移与电场呈线性关系，称为顺电体，后者之电位移与电场呈非线性，包括铁电体与反铁电体等。

对于非中心对称的晶体，应力可以导致其极化程度的改变，反之电场的作用可导致机械应力或机械振动。这种效应分别称为正压电效应与逆压电效应，而相应的物质称为压电体。此外，对于非中心对称的极性晶体，温度的变化可以导致其自发极化强度的改变，这种效应称为热释电效应，相应的物质称为热释电体。

上述电介质为我们提供了丰富多彩的电子元器件，从而构筑了现代电子与信息技术的支柱之一。电容器、谐振器、滤波器、铁电存储器、起爆器、换能器、压电变压器、声纳、超声振子、速度与加速传感器、红外传感器、微波移相器等众多电子元件，无不依赖各种电介质材料、无不立足于材料不同的极化特性之应用。

一般认为，铁电体的研究始于1920年，当年法国人发现了罗息盐酒石酸钾钠，场·的特异的介电性能，导致了“铁电性”概念的出现。迄今铁电研究可大体分为四个阶段’。第一阶段是1920-1939年，在这一阶段中发现了两种铁电结构，即罗息盐和系列。第二阶段是1940-1958年，铁电维象理论开始建立，并趋于成熟。第三阶段是1959—1970年，这是铁电软模理论出现和基本完善的时期，称为软模阶段。第四阶段是80年代至今，主要研究各种非均匀系统。到目前为止，己发现的铁电晶体包括多晶体有一千多种。

从物理学的角度来看，对铁电研究起了最重要作用的有三种理论，即德文希尔(Devonshire)等的热力学理论,Slater的模型理论,Cochran和Anderson的软模理论。铁电体的研究取得不少新的进展，其中最重要的有以下几个方面。

1、第一性原理的计算。现代能带结构方法和高速计算机的反展使得对铁电性起因的研究变为可能。通过第一性原理的计算，对铁畴和等铁电体，得出了电子密度分布，软模位移和自发极化等重要结果，对阐明铁电性的微观机制有重要作用。

2、尺寸效应的研究。随着铁电薄膜和铁电超微粉的发展，铁电尺寸效应成为一个迫切需要研究的实际问题。人们从理论上预言了自发极化、相变温度和介电极化率等随尺寸变化的规律，并计算了典型铁电体的铁电临界尺寸。这些结果不但对集成铁电器件和精细复合材料的设计有指导作用，而且是铁电理论在有限尺寸条件下的发展。

3、铁电液晶和铁电聚合物的基础和应用研究。1975年MEYER发现，由手性分子组成的倾斜的层状相‘相液晶具有铁电性。在性能方面，铁电液晶在电光显示和非线性光学方面很有吸引力。电光显示基于极化反转，其响应速度比普通丝状液晶快几个数量级。非线性光学方面，其二次谐波发生效率已不低于常用的无机非线性光学晶体。

聚合物的铁电性在年代末期得到确证。虽然的热电性和压电性早已被发现，但直到年代末才得到论证，并且人们发现了一些新的铁电聚合物。聚合物组分繁多，结构多样化，预期从中可发掘出更多的铁电体，从而扩展铁电体物理学的研究领域，并开发新的应用。

4、集成铁电体的研究。铁电薄膜与半导体的集成称为集成铁电体，广泛开展了此类材料的研究。铁电存贮器的基本形式是铁电随机存取存贮器。早期以为主要研究对象，直至年实现了的商业化。与五六十年代相比，当前的材料和技术解决了几个重要问题。一是采用薄膜，极化反转电压易于降低，可以和标准的硅或电路集成；二是在提高电滞回线矩形度的同时，在电路设计上采取措施，防止误写误读；三是疲劳特性大有改善，已制出多次反转仍不显示任何疲劳的铁电薄膜。

在存贮器上的重大应用己逐渐在铁电薄膜上实现。与此同时，铁电薄膜的应用也不局限于存储领域，还有铁电场效应晶体管、铁电动态随机存取存贮器等。除存贮器外，集成铁电体还可用于红外探测与成像器件，超声与声表面波器件以及光电子器件等。可以看出，集成薄膜器件的应用前景不可估量。

在铁电物理学内，当前的研究方向主要有两个一是铁电体的低维特性，二是铁电体的调制结构。铁电体低维特性的研究是应对薄膜铁电元件的要求，只有在薄膜等低维系统中，尺寸效应才变得不可忽略脚一。极化在表面处的不均匀分布将产生退极化场，对整个系统的极化状态产生影响。表面区域内偶极相互作用与体内不同，将导致居里温度随膜厚而变化。薄膜中还不可避免地有界面效应，薄膜厚度变化时，矫顽场、电容率和自发极化都随之变化，需要探明其变化规律并加以解释。

铁电超微粉的研究也逐渐升温。在这种三维尺寸都有限的系统中，块体材料的导致铁电相变的布里渊区中心振模可能无法维持，也许全部声子色散关系都要改变。库仑作用将随尺寸减小而减弱，当它不能平衡短程力的作用时，铁电有序将不能建立。

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