如何提高晶體的熱釋電係數，熱釋電效應原理是什麼

最基本的就是看這種材料的物理性質，如果想詳細了解，就去這本關於熱釋電材料的書看看熱釋電材料。

熱釋電材料具有自發極化特性的晶體材料。 自發極化是指由於物質本身的結構在某個方向上與正負電荷中心不重合而導致的固有極化。 一般來說，晶體自發極化產生的表面束縛電荷被吸附在晶體表面的自由電荷遮蔽，當溫度變化時，自發極化發生變化，從而釋放出部分吸附在表面的電荷。

晶體冷卻時電荷的極性與加熱時的極性相反。 熱釋電材料是壓電材料，是沒有中心對稱性的晶體。 具有熱釋電效能的材料有上千種，但被廣泛應用的材料只有十幾種，主要是硫酸三糖苷肽、鋯鈦酸鉛鑭、透明陶瓷和高分子薄膜。

熱釋電材料在工業上可用作紅外探測裝置、熱像儀管，在國防中具有一定的特殊用途。 它的優點是不需要低溫冷卻，但其靈敏度低於相應的半導體器件。

有正電荷和負電荷，正電荷用“+”號表示，負電荷用“-”號表示。 一般來說，帶電物質的哪一端產生正電荷，哪一端產生負電荷是固定的。 但是，有些晶體存在電荷反轉現象，即加熱時，一端產生正電荷，另一端產生負電荷，冷卻時，原來產生正電荷的一端產生負電荷，原來產生負電荷的一端產生正電荷。

這些晶體稱為熱釋電晶體。 碲化汞鎘晶體是這些熱釋電晶體之一。

在一些絕緣物質中，由於溫度變化而引起的極化態變化的現象稱為熱釋電效應。 能夠實現熱釋電效應的物質稱為熱電材料。 熱電物質包括硫酸三甘油 （TGS）、鐵電鈦酸鋇、碧璽和蔗糖。

這種現象是在 2,300 年前發現的，但對它的研究始於 18 世紀。 它現在是固態物理學中最活躍的研究領域之一。 由於鐵電的熱釋電係數比一般熱電的熱電係數大得多，因此成為一種應用廣泛的熱電材料，除了TGS及其衍生物外，鐵電陶瓷（如PZT、PLZT等）也成為實用的熱電材料，易於通過成分改變控制效能，適合大批量生產，價格低廉。

熱釋電效應近10年來已應用於熱釋電紅外探測器，廣泛應用於輻射和非接觸式溫度測量、紅外光譜測量、雷射引數測量、工業自動控制、空間技術、紅外攝影等領域。 我國由ATGSAS晶體製成的紅外攝像管已開始出口國外。 其溫度響應率達到4 5 A，溫度解像度小於此，訊號靈敏度高，影象清晰度和抗強光干擾能力也明顯提高，滯後小。

此外，由於熱釋電現象也存在於生物體中，因此可以預期熱釋電效應將在生物體甚至生命過程中具有重要的應用。

要理解熱釋電效應，我認為你需要有一定的壓電陶瓷和固態物理學基礎。 我會先讓你知道定義，如果你有任何問題，請問。

熱釋電效應

由於溫度的變化，熱釋電晶體和壓電陶瓷在結構上的電荷中心會發生相對位移，這會改變它們的自發極化強度，導致它們兩端產生具有不同符號的結合電荷，這種現象稱為熱釋電效應。 具有這種特性的材料稱為熱釋電。 壓電陶瓷屬於熱釋電體。

無論溫度不均勻性如何，熱釋電體通常都具有一次和次級熱釋電效應。 其中，二階熱釋電效應是材料因溫度變化而變形，然後由壓電效應產生電荷的二階效應。 一般來說，如果溫度變化率相同，則斜坡和下降過程中產生的熱釋電荷大小相等，但符號相反。

1 極化

電介質的極化稱為電介質的極化，當電介質中的電荷發生位移或極性在電場的作用下沿電場方向旋轉時。

2 自發極化

在沒有外部電場的情況下，鐵電晶體或鐵電陶瓷由於電偶極子的有序排列而發生極化，稱為自發極化。 在垂直於偏振軸的表面上，每單位面積的自發極化電荷量稱為自發偏振強度。 它是乙個向量，用 p 表示，其單位為 c m2.

3 壓電效應

對某些電介質施加機械力會導致其中正電荷和負電荷中心的相對位移，從而導致極化，導致電介質兩端表面出現具有相反符號的束縛電荷。 在一定的應力範圍內，機械力與電荷呈線性可逆關係，這種現象稱為壓電效應或正壓電效應。 相反，如果將具有壓電效應的介質置於外部電場中，則電場的作用會引起介質內部正負電荷中心的位移，並且這種位移會使介質變形。

在一定的電場強度範圍內，電場強度與變形呈線性可逆關係，這種效應稱為逆壓電效應。

熱釋電效應是指極化強度隨溫度變化而表現出的電荷釋放現象，巨集觀上是溫度的變化導致材料兩端產生電壓或電流。

有正電荷和負電荷，正電荷用“+”號表示，負電荷用“-”號表示。 一般來說，帶電物質的哪一端產生正電荷，哪一端產生負電荷是固定的。 但是，有些晶體會出現電荷反轉現象，即加熱時，一端產生正電荷，另一端產生負電荷，冷卻時，吉祥渣伴奏的一端原有正電荷產生負電荷，負電荷的原始端產生正電荷。

這些晶體稱為熱釋電晶體。 碲化汞鎘晶體是這些熱釋電晶體之一。

熱釋電效應類似於壓電效應，壓電效應也是晶體的自然物理效應。 對於具有自發極化的晶體，當晶體被加熱或冷卻時，由於溫度（t）的變化而產生自發極化強度變化（ps），導致晶體某一方向的表面極化電荷的現象稱為熱釋電效應。 這種關係可以用公式來表示。

ps=p△t

其中 ps 是自發極化強度的變化; t為溫度變化; p 是熱釋電係數。

熱釋電效應首先在碧璽晶體（Na，Ca）（Mg，Fe）3B3Al6Si6（O，H，F）3中發現，屬於三角晶體系統，具有單個三軸旋轉。 與壓電晶體一樣，晶體的熱釋電效應以自發極化為前提，即在某個方向上存在固有矩。 然而，壓電晶體不一定具有熱釋電效應，而熱釋電晶體必須具有壓電效應。

熱釋電晶體可分為兩大類。 一種型別具有自發極化，但自發極化不受外部電場的控制。 另一種可以由外部電場控制的自發極化晶體是鐵電體。

由於這類晶體在預極化後具有巨集觀殘餘極化，並且其殘餘極化隨溫度而變化，因此可以釋放表面電荷，表現出熱釋電效應。

正常情況下，晶體自發極化產生的結合電荷被空氣中附著在晶體外表面的自由電子中和，其自發極化矩無法顯示。 當溫度變化時，晶體結構中正負電荷的重心會相對移動，晶體的自發極化值會發生變化，晶體表面的電荷會耗盡。

產生熱釋電效應的晶體稱為熱釋電，也稱為熱電元件。 熱電元件常用的材料包括單晶（Litao3等）、壓電陶瓷（PZT等）和聚合物薄膜（PVF2等）。

如果電阻器併聯在熱電元件的兩端，當元件受熱時，電流流過電阻器，可以在電阻器的兩端獲得電壓訊號。

從理論上講，即使物體本身看不見，只要胡能夠觀察它發出的紅外線，就有可能準確地確定它的位置，確定它的大小、形狀等特徵。 由於熱釋電晶體對熱敏感，因此它們適合這項任務。 現在大量的紅外夜視儀都配備了軍用**是由熱釋電晶體和其他電子、機械等部件製成的熱釋電元件。

太神奇了。