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关于铁电体的一级和二级相变的研究

陈永梅  
【摘要】: Landau理论是目前研究结构相变的基本理论,它将自由能按序参量的幂级数展开并给出了连续相变条件和单变数情形下的相稳定条件。之后,Devonshire将自由能展开为多变数情形下的群不变量对BaTiO_3(其顺电相点群属于O_h,故展开式中无奇次项)晶体的铁电相变进行了研究,但他没有讨论稳定性问题。直到目前为止,对多变数情形下的铁电相变情况也很少发现有进一步的研究。 本文给出了多变数情形下的相稳定条件,并以方硼盐(T_d)为例对其稳定性问题和相变过程进行了详细的讨论,得出与实验相一致的结果,即相变为一级相变。由此可知,只要三次方项存在,不管其热力学变量是单变量还是多变量,其相变均为一级相变。同时本文还将三十二种点群的不可约表示的基函数扩展到三次幂,找出18种点群,即c_1,C_2,C_s,D_2,C_(2v),C_4,S_4,C_(4v),D_(2d),C_3,D_3,C_(3v),C_6,C_(3h),C_(6v),D_(3h),T,T_d,对称性属于这些点群的晶体的自由能展开式中有三次方项存在。


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