一般地，晶体的铁电相可看成是由顺电相经过微小畸变而得到的。由于铁电相具备电偶极矩，这会产生结构相对于原晶格的微小变动，故顺电相的晶格结构的对称程度较铁电相为高。晶体的结构对称程度会在铁电-顺电相变过程中由低变高。这种晶体结构上的对称性破缺，是铁电性出现的成因。Abrahams提出[8]，铁电体必须满足以下两个条件：第一，任意原子相对于其在高对称原型相位置的位移不大于0.1nm，且其中最大的超过0.01nm；第二，由AKJ关系估算的相变温度Tc不超过2000K。所谓AKJ关系，是指研究晶体中那个位移引起自发极化的原子，当T=Tc时，有该原子因热运动具有的动能恰可使其在理论上晶格中的位置与自发位移位置之间自由振动。据此关系，可通过一些技术手段测量自发位移的值，从而估算铁电材料的居里温度。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1.2有机物铁电体概述

有机物中的铁电效应在1921年，首次被发现在酒石酸钠钾（罗息盐）上。在之后的很长一段时间里，KDP（酒石酸氢钾）、TGS（硫酸三甘氨酸）、PVDF（聚偏氟乙烯）、内胺化合物等有机物上的铁电性接连被报道。有机物中铁电性产生的机理，主要分为由氢键导致以及由其他离子离团导致两类。KDP是一种典型的氢键铁电体，即其铁电性主要来源于氢键在晶体中的作用。H原子可与N、O、F三种原子形成氢键，对于KDP而言，其结构中的氢原子可与两个等价的氧原子之一形成氢键，其位置会向有氢键相互作用的氧原子偏移。KDP晶体处于顺电相时，其氢原子在两个可能位置的概率相等，这时晶体中不存在自发极化现象；而在铁电相时，氢原子会在两个可能位置中择优取向，这时氢键的两侧变得不再等价。KDP的一个晶胞示意图如图1-2所示，可见氢键是形成在晶体的c平面，但由于质子有序化引起的静电相互作用，K、P原子会沿c轴出现微小的位移，从而导致沿c轴方向的极化强度出现。氢键导致的质子有序化，是KDP具有自发极化现象的主因，这一点通过采用氢的同位素替代氢的位置证实。[3]当KDP中的氢原子被替换为氘，其居里点提高了80%。