1. 研究目的与意义
对电卡效应的最早研究要追溯到1930年对罗息盐进行的电卡效应研究，但当时并没有报道研究所获得的具体数值，且由于当时对材料的介电性能、铁电性能知之甚少，所以在此后的20多年里，对电卡效应研究的进展并不大。随着对电介质性能了解的加深，20世纪60~80年代对电卡效应的研究逐渐增多。1961年，有人用srtio3陶瓷样品做了绝热制冷实验。随后，人们对kci：oh、kcl：li、rbci：oh、li2so4：h2o等不同的材料进行外加电场和温度变化之间关系的大量研究。但是，上述材料不是制冷效应太小就是工作温区离室温很远，无法进行实用的商业开发。为了获得可在室温附近较大温区范围内工作的电卡致冷材料，人们将目光转向了那些具有一级相变的铁电体。该类铁电体在一定外加电场的作用下，材料发生相变，并且伴随有潜热的吸收和释放，可以得到更大的致冷效应。该类材料只要有pst、pst/psn和pmn/pt等。上个世纪对电卡效应的研究几乎集中于陶瓷块材料，并涉及薄膜材料，但陶瓷体材料所加电场受材料击穿电场的限制，在陶瓷及单晶材料上所得到的最大电卡效应△t为2.5k，离商业化应用仍有较大的距离。除了薄膜，科研人员在铁电聚合物上也发现有较大的电卡效应。2008年，science杂志报道了1μm厚的铁电聚合物在55℃所获得的最大温度变化为12k。2009年，科研人员对pld法制备的240nm厚的0.65pmn-0.35pt薄膜在准同型相界附近进行的理论研究中得知，外加电场为18v、工作温度为140℃时，获得的最大温度变化为31k，是迄今为止通过理论计算得到的最大值。2010年，科研人员又对batio3多层厚膜的电卡效应进行了理论计算和直接测试，电场i352kv/cm、温度为80℃时，所得到的最大温度变化为4k。从以上对电卡效应的研究发展来看，电卡效应的研究已进入了一个新的阶段，薄膜材料已成为大家关注的热点，对薄膜可施加较大的电场强度是其中一个关键因素。
传统的气体压缩制冷效率较为低下，而且使用氟利昂作为制冷剂会对臭氧层产生破坏，而且发展新型的制冷技术成为当前制冷业的迫切要求，以研究新的物理效应为基础，寻找新的材料，开发新型、环保的制冷器如热电制冷、磁制冷、铁电制冷等，越来越得到研究者的重视。
铁电制冷利用一种新的物理效应，及铁电材料的电卡效应，在绝热条件下对铁电体施加或去除电场会导致铁电体温度发生变化。电卡效应是热释电效应的逆效应，有时又称为逆热释电效应。具体来说，绝热条件下施加电场使铁电材料发生极化，有序度增加，熵减少，导致材料温度升高；而绝热条件下去除电场使铁电材料去极化，有序度减少，熵增加，材料温度降低。通过一定的结构设计，使电卡效应形成冷循环，可用于新型制冷器的开发。可以展望，以铁电材料为核心的制冷机是一种固体制冷机，无需空气压缩机，体积可以做得更小，能为小型电子产品如cpu等制冷，而且效率更高，具有环保、高效、节能、易于小型化和稳定可靠等优点。在目前能源紧张、大力减少温室效应的大背景下，铁电制冷作为一种绿色节能的制冷技术，成为人们的潜在选择之一，有必要加大对其的研究开发。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
（1）对铁电材料产生电卡效应的机理进行详细的讨论
（2）对铁电材料的电卡效应进行理论计算
3. 研究的方法与步骤
了解选题的背景→查找相关文献资料→阅读并了解这些文献资料→制定要研究的内容及要解决的问题→材料收集→进行相关实验并收集数据→研究数据并得出结论→讨论研究成果并做出总结
4. 参考文献
【1】肖定全，朱建国，杨兵等，“铁电制冷材料及其应用”，压电与声光，vol.16（5）：31~36,1994.
【2】鲁圣国，唐新桂，伍尚华，zhong qi-ming，“铁电材料中的大电卡效应”.无机材料学报，vol.29（1）：6~12,2014.
【3】g.g.weisman，“electrocaloric effectin potassium dihydrogen phosphate”.ieee transactionson electron devices，16（6）：588~593,1969.
5. 计划与进度安排
（1）2022年2月20日-3月5日：下发并完成毕业论文任务书;(2）2022年3月1日-3月12日：完成开题报告及外文翻译，指导老师进行审核；（3）2022年3月8日-3月20日：课题实验的材料准备；（4）2022年3月20日-4月30日：进行相关实验并建立模型，完成相关计算；（5）2022年5月1日-5月14日：完成论文初稿；（6）2022年5月14日-5月20日：指导老师审核论文初稿；（7）2022年5月20日-5月27日：打印论文定稿；（8）2022年6月5日-6月11日:论文答辩;
