外电场作用下铁电畴极化反转机制的相场法模拟

摘要

采用相场方法模拟了铁电畴的形成及外电场作用下的极化反转, 探讨了不同外电场作用下的极化反转机制. 结果表明： 无外电场作用下, 铁电畴的形成是一个形核和长大的过程, 系统达到稳定时具有4种铁电畴, 其形貌均为平行四边形, 其中180°反向畴沿-45°方向规则分布, 90°反向畴呈阶梯状规则分布; 恒定电场作用下, 铁电畴产生90°和180°极化反转, 极化方向有利的铁电畴长大, 系统达到稳定时, 平均极化增加, 且恒定电场越大, 平均极化越大; 交变电场作用下, 铁电畴产生极化反转, 形成电滞回线和蝶形回线, 电场频率或者强度越大, 矫顽电场和剩余极化越大, 温度越高, 矫顽电场和剩余极化越小.