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1.1 铁电材料的发展历史
铁电材料是一类重要的功能材料，它具有介电性、压电性、热释电性、铁电性以及电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等重要特性，可用于制作铁电存储器、热释电红外探测器、空间光调制器、光波导、介质移相器、压控滤波器等重要的新型元器件。这些元器件在航空航天、通信、家电、国防等领域具有广泛的应用前景， 因此铁电材料成了近年来高新技术研究的前沿和热点之一。
早在远古时期，人们就知道某些物质具有与温度有关的自发电偶极距，因为它们被加热时具有吸引其它轻小物体的能力。1824年Brewster 观察到许多矿石具有热释电性[1]。1880年约•居里和皮•居里发现当对样品施加应力时出现电极化的现象[2，3]。但是，早期发现的热释电体没有一个是铁电体。在未经处理的铁电单晶中，电畴的极化方向是杂乱的，晶体的净极化为零，热释电响应和压电响应也十分微小，这就是铁电体很晚才被发现的主要原因。直到1920年， 法国人Valasek 发现了罗息盐（酒石酸钾钠，NaKC4H4O6•4H2O）特异的介电性能，才掀开了铁电体的历史[4]。
在铁电发展史上的重要历史事件按年代顺序列于表1中[5，6]。由表1可以看出PZT是及其重要的一种铁电材料。
表1 铁电发展史上的重要历史事件
年份 事 件
1824 在罗息盐中发现热释电性
1880 在罗息盐、石英及其它矿石中发现压电性
1912 首次提出铁电性
1921 发现罗息盐具有铁电性
1935 发现KH2PO4具有铁电性
1941 研制出BaTiO3高K（大于1200）电容器
1944 发现ABO3型钙钛矿结构的BaTiO3具有铁电性
1945 BaTiO3用于压电传感器
1949 提出BaTiO3的唯象理论
1949 报道LiNbO3和LiTaO3是铁电体
1951 提出反铁电体的概念
1952 报道PZT是铁电体
1953 报道PbNb2O6是铁电体
1954 PZT用于压电传感器
1955 报道BaTiO3具有PTC效应
1955 报道碱式铌酸盐是铁电体
1961 提出铁电材料的晶格动力学理论、软模理论
1961 报道PMN是弛豫铁电体
1964 研制出铁电半导体（PTC）器件
1967 报道热压制备的铁电陶瓷的光学和电光性能
1969 提出“铁性体”和“铁弹性”术语
1971 报道PLZT的电光性能
1977 研制出铁电薄膜
1980 利用PMN 弛豫铁电体研制出电致伸缩器件
1981 Sol-gel 技术用于制备铁电薄膜
1983 报道PZT 和PLZT 具有光致伸缩效应
1993 铁电薄膜与硅技术结合
1997 研制出用于压电传感器的弛豫铁电体单晶材料
1.2 铁电薄膜材料的应用
虽然二战时BaTiO3就已经用于器件中，且随后铁电材料被广泛应用于生产多种器件，但是，90年代以前并没有器件真正用到铁电材料的铁电性，而是利用铁电材料的其他性质，主要是压电性和热释电性[7，8]。
80年代中期薄膜制备技术取得了突破性进展，基本扫清了制备高质量铁电薄膜的技术障碍。由于铁电薄膜具有介电性、压电性、热释电性、铁电性以及电光效应、声光效应、光折变效应和非线性光学效应等重要特性，人们单独利用其中某一性质或综合利用多种特性研制出了众多的铁电薄膜器件（见表2）[9~12]。