第七章材料的功能转换课件.ppt

1、张量张量 张量是一组有规则的数张量是一组有规则的数，这些数就叫做张，这些数就叫做张量的元素，有时也叫做分量量的元素，有时也叫做分量 。三维笛卡儿坐标系三维笛卡儿坐标系 在笛卡儿坐标系中，在笛卡儿坐标系中，任一矢量任一矢量P可以按照一组单位基矢可以按照一组单位基矢ei（i=1,2,3）展开）展开为为 则则矢量的三个坐标分量矢量的三个坐标分量x1，x2，x3均为数量均为数量，且就是，且就是矢量端点矢量端点P的坐标（的坐标（x1，x2，x3）。特别在正交坐标系中，）。特别在正交坐标系中，它们恰好等于矢量它们恰好等于矢量P在各个单位基矢上的投影。在各个单位基矢上的投影。由上图可以看出，由上图可以看出，

2、每一个坐标（或坐标分量）只须用一每一个坐标（或坐标分量）只须用一个数就可以表示，所以叫做个数就可以表示，所以叫做标量标量。每一个矢量。每一个矢量P却不能只却不能只用一个数来表示（这里需要三个数），而是需要用多个用一个数来表示（这里需要三个数），而是需要用多个分矢量分矢量,(1,2,3)iiiPx ei1、一阶张量（矢量）、一阶张量（矢量）2、二阶张量、二阶张量3、三阶张量、三阶张量4、四阶张量、四阶张量动画动画热膨胀热膨胀压热效应压热效应形变热形变热热压力热压力热电效应热电效应电热效应电热效应电位移引起熵的极化热电位移引起熵的极化热压电效应压电效应逆压电效应逆压电效应ijijklkldsd 选

3、择选择9个应力分量个应力分量 和和1个温度个温度T作为独立变量作为独立变量，由，由此可确定材料的状态以及此可确定材料的状态以及应变分量应变分量 和熵和熵S。对于单位体积，有对于单位体积，有ijijijklklTdddTTklklTSSdSddTT111213111213ijijijijklklTTTTddddijkl-代表代表9项求和项求和 上面两式共代表上面两式共代表10等式，每个等式的右边都有等式，每个等式的右边都有10项。项。klTSijijijklklTdddTTklklTSSdSddTT（i，j=1，2，3）STTijklTijT恒定温度下的恒定温度下的弹性柔度弹性柔度恒定压力下的恒

4、定压力下的热膨胀系数热膨胀系数恒温下应力引起恒温下应力引起的熵变化的熵变化温度变化但应力温度变化但应力恒定时产生的热，恒定时产生的热，即恒定应力下的即恒定应力下的单位体积的热容量单位体积的热容量ijklsijC微分项的物理意义：微分项的物理意义：选择外层参量（选择外层参量（）为独立变量，由此确定）为独立变量，由此确定从属变量（从属变量（）。）。,ijiE T,ijiD S弹性弹性逆压电性逆压电性热膨胀热膨胀正压电性正压电性介电性介电性热电性热电性压热效应压热效应电热效应电热效应热容性热容性三个等式实际包含三个等式实际包含9+3+1=13个等式，每个等式的右边又含有个等式，每个等式的右边又含有9

5、+3+1=13项项（动画）（动画）023Dk EEE斜率为斜率为k0的直线段的直线段负值负值动画动画02/23kdD dEkEED平行于平行于E：曲线曲线A代表电场缓慢变化时代表电场缓慢变化时D与与E关系；关系；曲线曲线B为为电场以光频变化电场以光频变化时两者的关系；时两者的关系；当一束光波穿过晶体材料当一束光波穿过晶体材料，因光波而引起的振动采用经过原，因光波而引起的振动采用经过原点的双箭头表示，则折射率正比于曲线点的双箭头表示，则折射率正比于曲线B在原点处斜率的平在原点处斜率的平方根；方根；若施加一个静电场若施加一个静电场E0，使得静电作用下的，使得静电作用下的D与与E处于处于P点，此点，

6、此时由通过晶体的光波引起的振动，采用经过时由通过晶体的光波引起的振动，采用经过P点的双箭头点的双箭头C表表示，示，这种的新折射率会比曲线这种的新折射率会比曲线A在在P点斜率小点斜率小。电光效应电光效应是是C点斜率随偏压电场点斜率随偏压电场E0变化而改变的一个量度变化而改变的一个量度。02000/nk knaEbE0200nnaEbE020nnbE电场电场E0反向：反向：晶体材料具有晶体材料具有对称中心，对称中心，折射率相等折射率相等克尔效应克尔效应动画动画 铁电陶瓷的晶体结构不具有铁电陶瓷的晶体结构不具有对称中心对称中心，存在极化轴，正、，存在极化轴，正、负电荷中心不重合，有负电荷中心不重合，

7、有自发自发极化极化Ps存在存在。Ps可以随外加电场转向，在可以随外加电场转向，在外电场去除后，还能保持一外电场去除后，还能保持一定值定值剩余极化剩余极化Pr。人工极化过程：人工极化过程：利用铁电材料晶体结构的这种特利用铁电材料晶体结构的这种特 性，可以对烧成后的铁电陶瓷在一定条件下（温性，可以对烧成后的铁电陶瓷在一定条件下（温 度和时间），度和时间），用强直流电场处理，使之在沿电场用强直流电场处理，使之在沿电场 方向显示出一定的净极化强度方向显示出一定的净极化强度。经过极化处理后，烧结的铁电陶瓷将由经过极化处理后，烧结的铁电陶瓷将由各向各向 同性变成各向异性同性变成各向异性，因此具有铁电效应。

8、，因此具有铁电效应。机械品质因数：机械品质因数：压电振子在谐振时储存的压电振子在谐振时储存的机械能与在一个机械振动周期内消耗的机机械能与在一个机械振动周期内消耗的机械能之比，反映压电体振动时因内阻尼而械能之比，反映压电体振动时因内阻尼而消耗的能量的多少。消耗的能量的多少。品质因数一般越大越好品质因数一般越大越好。压电材料压电材料 石英晶体石英晶体 研究较早，机电性能稳定，没有内耗，在频率稳定研究较早，机电性能稳定，没有内耗，在频率稳定器、扩音器、电话、钟表等领域有广泛应用。器、扩音器、电话、钟表等领域有广泛应用。酒石酸钾钠、磷酸二氢铵、钽酸锂、酒石酸钾钠、磷酸二氢铵、钽酸锂、铌酸锂铌酸锂、碘酸

9、、碘酸锂等锂等 铌酸锂使用最多，属畸变的钙钛矿结构，其单铌酸锂使用最多，属畸变的钙钛矿结构，其单晶机电耦合系数大，传输损耗小，具有优良的压电晶机电耦合系数大，传输损耗小，具有优良的压电性能。性能。钛酸钡钛酸钡（BaTiO3）第一个被发现可以制成陶瓷的铁电体。第一个被发现可以制成陶瓷的铁电体。压电材料的应用压电材料的应用 微声技术（压电半导体）微声技术（压电半导体）B-A族化合物：族化合物：CdS、CdSe、ZnO、ZnS、ZnTe、CdTe等等 A-A族化合物：族化合物：GaAs、GaSb、InSb、InAs、AlN等等 用得最多的用得最多的是是CdS、CdSe、ZnO 水声转换器水声转换器

10、压电材料水声转换器是压电材料水声转换器是利用正、逆压电效应利用正、逆压电效应以发射声波或接收声波以发射声波或接收声波来完成水下观察、通信和来完成水下观察、通信和探测工作。探测工作。超声技术超声技术 利用压电材料的逆压电效应，在高驱动电场下产生利用压电材料的逆压电效应，在高驱动电场下产生高强度超声波高强度超声波，以此作为动力，应用在超声清洗、超声，以此作为动力，应用在超声清洗、超声乳化、超声焊接、超声打孔、超声粉碎、超声分散等乳化、超声焊接、超声打孔、超声粉碎、超声分散等 高电压发生器高电压发生器 利用了压电材料的正压电效应，将机械能转换成电利用了压电材料的正压电效应，将机械能转换成电能，产生的

11、电压很高能，产生的电压很高。应用在压电点火器、引燃引爆装。应用在压电点火器、引燃引爆装置、压电开关、小型电源。置、压电开关、小型电源。电声器件电声器件 利用压电材料的优良的机电性能、高的化学稳定性，利用压电材料的优良的机电性能、高的化学稳定性，制成拾音器、扬声器、蜂鸣器等。制成拾音器、扬声器、蜂鸣器等。压电材料的应用压电材料的应用动画动画 晶体中存在热释电效应的前提晶体中存在热释电效应的前提 具有自发极化，即晶体结构中的某些方具有自发极化，即晶体结构中的某些方向存在固有电矩。向存在固有电矩。具有对称中心的晶体将不可能具有热释具有对称中心的晶体将不可能具有热释电效应。电效应。只有晶体的结构中只有

12、晶体的结构中存在着与其他极轴不相同存在着与其他极轴不相同的唯一极轴（极化轴）的唯一极轴（极化轴）时，才有可能因热膨时，才有可能因热膨胀而引起总电矩的变化，即胀而引起总电矩的变化，即出现热释电效应出现热释电效应。热释电晶体中热释电晶体中一定存在一定存在压电效应，压电效应，压电晶体压电晶体不一定不一定具备热释电效应。具备热释电效应。热释电晶体：热释电晶体：热膨胀（在各个方向）引起热膨胀（在各个方向）引起 正、负电荷中心的相对位移。正、负电荷中心的相对位移。压电晶体：压电晶体：机械力沿一定方向引起正、负机械力沿一定方向引起正、负 电荷中心的相对位移。电荷中心的相对位移。热释电晶体作红外探测器的工作原

13、理热释电晶体作红外探测器的工作原理 当红外热辐射照到晶片上时，其当红外热辐射照到晶片上时，其温度变化率：温度变化率：dT/dt 垂直于热电轴方向的晶体单位表面的电荷发生变化：垂直于热电轴方向的晶体单位表面的电荷发生变化：dQ/dt=dP/dt 热释电电压热释电电压V V=AR(dQ/dt)=AR(dP/dt)=ARpi(dT/dt）A两极板面积；两极板面积；R负载电阻；负载电阻；Q晶体表面的电荷面密度晶体表面的电荷面密度 P自发极化强度自发极化强度 pi晶体热释电系数晶体热释电系数 可见，可见，热释电晶体两极板输出的信号电压热释电晶体两极板输出的信号电压与红外辐射的温度变化率成正比与红外辐射的

14、温度变化率成正比。通过测量信号电压的变化实现了通过测量信号电压的变化实现了对远距离对远距离热辐射目标温度变化率的测量热辐射目标温度变化率的测量。这种测量不需要使热释电晶体同辐射源达这种测量不需要使热释电晶体同辐射源达到温度平衡，从而到温度平衡，从而实现对远距离的热目标的实现对远距离的热目标的探测成为可能探测成为可能。用作热电红外探测器晶体的主要性能参数：用作热电红外探测器晶体的主要性能参数：热释电系数热释电系数 此外，要求晶体对红外辐射具有吸收此外，要求晶体对红外辐射具有吸收大、热容量小、电容率小、介电损耗大、热容量小、电容率小、介电损耗tan小、小、相对密度小、易加工成薄片等。相对密度小、易

15、加工成薄片等。热释电晶体应用热释电晶体应用 除作探测器外，还可用于除作探测器外，还可用于非接触测温、非接触测温、火车热轴探测、森林防火、无损探伤火车热轴探测、森林防火、无损探伤等。等。本征光电导：本征光电导：光子的能量大于半导体的禁带宽度光子的能量大于半导体的禁带宽度Eg，则价电子将可以被激发至导带则价电子将可以被激发至导带Ec，出现附加的电子，出现附加的电子-空穴对，从而使电导率增大。空穴对，从而使电导率增大。用于检测可见光、近红外辐射用于检测可见光、近红外辐射 杂质光电导：杂质光电导：光照仅能激发禁带中的杂质能级上的光照仅能激发禁带中的杂质能级上的电子或空穴而改变其电导率。电子或空穴而改变

16、其电导率。用于检测中红外、远红外辐射用于检测中红外、远红外辐射 这种效应的产生，来自于材料因吸收光子后，这种效应的产生，来自于材料因吸收光子后，其中的载流子浓度发生变化。其中的载流子浓度发生变化。原理原理 空间电荷区：空间电荷区：半导体材料形成半导体材料形成p-n结时，由于载流子存在浓度差，结时，由于载流子存在浓度差，n区的电子向区的电子向p区扩散，而区扩散，而p区的空穴向区的空穴向n区扩散，结果区扩散，结果在在p-n结附近，结附近，p区一侧出现了负电荷区，区一侧出现了负电荷区，n区一侧出现区一侧出现了正电荷区。了正电荷区。空间电荷的存在形成自建电场：空间电荷的存在形成自建电场：阻止电子由阻止

17、电子由n区向区向p区、区、空穴由空穴由p区向区向n区进一步扩散，却能推动区进一步扩散，却能推动n区空穴、区空穴、p区区电子分别向对方运动。电子分别向对方运动。原理原理 当光子入射到当光子入射到p-n结时，若光子能量结时，若光子能量hvEg，在在p-n结附近激发出电子空穴对结附近激发出电子空穴对。在自建电场的作用下，在自建电场的作用下，n区的光生空穴被拉向区的光生空穴被拉向p区，区，p区的光生电子被拉向区的光生电子被拉向n区，结果区，结果n区积累了负电区积累了负电荷，荷，p区积累了正电荷，从而区积累了正电荷，从而产生光生电动势。产生光生电动势。光生伏特效应：光生伏特效应：将外电路接通，则有电流由

18、将外电路接通，则有电流由p区区流经外电路至流经外电路至n区。区。应用应用 制作探测光信号的光电转换元件制作探测光信号的光电转换元件 光电池光电池太阳能电池太阳能电池 如果光子的频率小于某一如果光子的频率小于某一min值，即使增加光的强值，即使增加光的强度，也不能产生光电子发射。度，也不能产生光电子发射。量子效应量子效应：一个光子与其所能引致的发生光电子数之比。一个光子与其所能引致的发生光电子数之比。实用材料的实用材料的值为值为0.10.2 应用应用 利用光电发射效应可制成利用光电发射效应可制成光电发射管光电发射管。泽贝克效应泽贝克效应 当由两种不同的导体当由两种不同的导体a和和b构成构成的的电

19、路开路电路开路时，若其时，若其接点接点1和和2分别保持不同的温度分别保持不同的温度T1（低温）（低温）和和T2（高温）（高温）下，则回路内产下，则回路内产生热电势，其生热电势，其感应电势正比于感应电势正比于接点温度接点温度T1和和T2之差之差T（T=T2-T1）,即即 VTT T热电能或泽贝克系数，热电能或泽贝克系数，单位为单位为V/K珀尔贴效应珀尔贴效应 若在两种不同的导体若在两种不同的导体a和和b构成的构成的闭合电路闭合电路中流过电流中流过电流I，则在两个，则在两个接点的一个接点处（接点的一个接点处（接点接点1）产生）产生热量热量W，在另一个接点处（，在另一个接点处（接点接点2）吸收热量吸

20、收热量W，此现象称为珀尔贴，此现象称为珀尔贴效应。效应。产生的热量正比于流过回路产生的热量正比于流过回路的电流的电流 珀尔贴系数珀尔贴系数abWWI ab 其大小取决于所用的两种导体的种类其大小取决于所用的两种导体的种类和环境温度和环境温度。abT T汤姆逊效应汤姆逊效应 在温度随位置不同而不同的导体在温度随位置不同而不同的导体（具有温度梯度为具有温度梯度为 的导体的导体）中，流过电流中，流过电流I而产生热的现象。而产生热的现象。在每单位长度上，每秒产生的热在每单位长度上，每秒产生的热量量 正比于正比于 和和I，即，即/Tx/Qx QTTIxx T/Tx汤姆逊系数，单位为汤姆逊系数，单位为V/

21、K。热电材料的应用热电材料的应用 热电偶热电偶-测量温度测量温度-泽贝克效应泽贝克效应 金属的组合金属的组合 适用的温度范围适用的温度范围铜铜-康铜康铜（60%Cu+40%Ni）-200400 oC 镍铬镍铬-镍铝镍铝（90%Ni+10%Cr+95%Ni+5%Al）01000 oC 铂铑（铂铑（Pt-13%Rh）1500 oC 金铁（金铁（Au-0.03%Fe）低温和超低温测量低温和超低温测量 温差发电温差发电-泽贝克效应泽贝克效应 缺点：缺点：效率低，成本高效率低，成本高 优势：优势：在特殊环境中发电，如在高山、南极、在特殊环境中发电，如在高山、南极、空间、月球上工作的大功率能源。空间、月球

22、上工作的大功率能源。制冷制冷-珀尔贴效应珀尔贴效应 缺点：缺点：效率低效率低 优势：优势：不需大型设备即可实现降温，而且体不需大型设备即可实现降温，而且体积小，结构简单，适用于小型设备，特别适用于积小，结构简单，适用于小型设备，特别适用于狭窄场所保持低温以及控制半导体激光器的温度狭窄场所保持低温以及控制半导体激光器的温度等。等。制冷与低温温差发电制冷与低温温差发电 碲化铋（碲化铋（Bi2Te3）、硒化铋（）、硒化铋（Bi2Se3）、碲化锑）、碲化锑（Sb2Te3）用于热电转换的材料：用于热电转换的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物硅化物 硅化物的泽贝克

23、系数高：硅化物的泽贝克系数高：MnSi-180、CrSi2-120 工作温度也高工作温度也高 克尔效应与泡克尔斯效应的差别克尔效应与泡克尔斯效应的差别 克尔效应克尔效应除了表现在电场与物质折射率的变化除了表现在电场与物质折射率的变化成二次方关系外，还表现在成二次方关系外，还表现在所用的材料所用的材料不是压电晶不是压电晶体，而是体，而是各向同性材料（有时是液体）。各向同性材料（有时是液体）。在入射光垂直的方向上加高电压，各向同性体在入射光垂直的方向上加高电压，各向同性体呈现出双折射率特性，即一束入射光变成两束出射呈现出双折射率特性，即一束入射光变成两束出射光，这种现象为光，这种现象为电光克尔效应

24、电光克尔效应。电光材料的用途电光材料的用途 制造光调制元件、用于光偏转、可变谐振滤波、制造光调制元件、用于光偏转、可变谐振滤波、电场的测定等电场的测定等 电光效应最重要的用途电光效应最重要的用途-电光快门电光快门电光晶体的作用：电光晶体的作用：电光开关电光开关半波电压：半波电压：打开这个开关打开这个开关维尔德常数，其值高，维尔德常数，其值高，则是非常有用磁光材料。则是非常有用磁光材料。动画动画动画动画磁光效应的应用磁光效应的应用 应用应用法拉第效应法拉第效应制敏感元器件：制敏感元器件：实验光对磁光敏感功能材料具有较好的实验光对磁光敏感功能材料具有较好的穿透穿透特性。特性。应用应用磁光克尔效应磁

25、光克尔效应制敏感元器件制敏感元器件 实验光实验光不能穿透不能穿透所用磁光材料所用磁光材料右旋右旋左旋左旋科顿科顿-穆顿效应穆顿效应 当光照射到当光照射到硝基苯等芳硝基苯等芳香族化合物香族化合物时，若在与时，若在与入射光相垂直的方向上入射光相垂直的方向上加上外磁场加上外磁场，化合物呈，化合物呈现双折射特性，即一束现双折射特性，即一束入射光变为两束出射入射光变为两束出射光光正常光与异常光。正常光与异常光。磁光效应的其它现象磁光效应的其它现象 诺斯科夫和基科因诺斯科夫和基科因 将一片将一片半导体半导体放在磁场中，放在磁场中，用于一个用于一个垂直于场力线的垂直于场力线的辐射通量照射辐射通量照射该半导体

26、，该半导体，那么半导体中就会产生一那么半导体中就会产生一个个垂直于磁场和辐射通量垂直于磁场和辐射通量的电位差的电位差。磁光材料磁光材料 磁光材料是在磁光材料是在可见光和红外波段可见光和红外波段具有磁光效应的光具有磁光效应的光信息功能材料。信息功能材料。磁性材料磁性材料 亚铁磁性石榴石亚铁磁性石榴石、尖晶石铁氧体、正铁氧体、钡铁、尖晶石铁氧体、正铁氧体、钡铁氧体二价铕的化合物、铬的三卤化物、一些金属氧体二价铕的化合物、铬的三卤化物、一些金属 亚铁磁石榴石：亚铁磁石榴石：R3Fe5O12，R为稀土金属离子为稀土金属离子 亚铁磁石榴石单晶薄片对可见光是透明的，对近红亚铁磁石榴石单晶薄片对可见光是透明

27、的，对近红外辐射几乎是完全透明的。外辐射几乎是完全透明的。弱磁材料（顺磁性或逆磁性）弱磁材料（顺磁性或逆磁性）含有大量含有大量Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Bi的离子的的离子的磁光玻璃，磁光玻璃，维尔德常数高。维尔德常数高。铁铁磁性材料磁性材料 CdCr2S4、CoCr2S4等尖晶石结构的等尖晶石结构的硫属化合物硫属化合物，它们的光、电、磁性能适宜制作成红外波段（它们的光、电、磁性能适宜制作成红外波段（110 m）的磁光器件，只能在）的磁光器件，只能在液氮温度以下液氮温度以下应用。应用。稀土过渡金属薄膜稀土过渡金属薄膜 Cd-Co、Ho-Co、Cd-Fe、Te-Fe等，具有较强的等，具有

28、较强的磁光效应，可制作磁光器件。锰铋型合金薄膜具有磁光效应，可制作磁光器件。锰铋型合金薄膜具有较大的克尔旋转角较大的克尔旋转角。半导体材料半导体材料 锗、硅、硫化铅、锑化铟、砷化铟、亚锡酸镁锗、硅、硫化铅、锑化铟、砷化铟、亚锡酸镁声光效应的表现形式：声光效应的表现形式：布拉格反射布拉格反射-外加超声波频率较高外加超声波频率较高 拉曼拉曼-纳斯衍射纳斯衍射-超声波频率较低超声波频率较低普通光栅的衍射现象普通光栅的衍射现象布拉格反射布拉格反射“活动性光栅活动性光栅”声光效应产生的衍射，由于超声波的作用，声光效应产生的衍射，由于超声波的作用，在物质内部形成密度疏密波在物质内部形成密度疏密波起到光栅作

29、用起到光栅作用。超声波弹性应变传播，超声波弹性应变传播，光弹性效应光弹性效应使介质的使介质的折射折射发生周期变化发生周期变化。超声波引起的声光效应尤为显著：超声波引起的声光效应尤为显著：超声波能够引起物质密度的周期性疏密变化，超声波能够引起物质密度的周期性疏密变化，可使正在该物质中传输的光改变行进方向。可使正在该物质中传输的光改变行进方向。拉曼拉曼-纳斯衍射纳斯衍射 超声波频率较低超声波频率较低（20 MHz），），声光相互作用声光相互作用长度较短长度较短（L2/2），光束与超声波面平行时，光束与超声波面平行时，产生拉曼产生拉曼-纳斯衍射，平纳斯衍射，平行光束垂直通过超声波行光束垂直通过超声波

30、柱相当于通过一个很薄柱相当于通过一个很薄的声光栅，通过会聚透的声光栅，通过会聚透镜可在屏上观察到各级镜可在屏上观察到各级衍射条纹衍射条纹布拉格反射布拉格反射 超声波频率较高超声波频率较高（20 MHz），），声光相声光相互作用长度较大互作用长度较大（L2/2），光波从，光波从与超声波波面成布拉与超声波波面成布拉格角格角B的方向射入，的方向射入，以相同的角度反射以相同的角度反射4声光材料声光材料 声光材料分为声光材料分为玻璃玻璃和和晶体晶体两大类两大类 玻璃介质玻璃介质 优点：优点：缺点：在可见光区，难获得折射率大于缺点：在可见光区，难获得折射率大于2.1的透明玻璃的透明玻璃 玻璃只适用于声频率

31、玻璃只适用于声频率低于低于100 MHz的声光器件的声光器件 单晶介质单晶介质（最重要）（最重要）适用于适用于高于高于100 MHz的高效率声光器件的高效率声光器件 钼酸铅（钼酸铅（PbMoO4），），四方晶系，在可见光谱区和红四方晶系，在可见光谱区和红外光谱区最广泛采用的声光材料。适用于声频为外光谱区最广泛采用的声光材料。适用于声频为500 MHz以下以下的声光调制器和偏振器。的声光调制器和偏振器。二氧化碲（二氧化碲（TeO2），），四方晶系四方晶系 HgCl2，四方晶系四方晶系动画动画功能材料功能材料智能材料的基础智能材料的基础 敏感材料或感知材料敏感材料或感知材料 是对外界或内部的各种信息，如负载、应力、是对外界或内部的各种信息，如负载、应力、应变、振动、热、光、电、磁、化学和核辐射等应变、振动、热、光、电、磁、化学和核辐射等信号强度及变化具有感知能力的材料。信号强度及变化具有感知能力的材料。驱动材料驱动材料 是在外界环境或内部状态发生变化时，能对是在外界环境或内部状态发生变化时，能对之作出相应动作的材料，可以用来制成各种执行之作出相应动作的材料，可以用来制成各种执行器（驱动器）或激励器。器（驱动器）或激励器。动画动画动画动画动画动画动画动画动画动画马氏体（低温）马氏体（低温）母相（高温）母相（高温）