文献综述
摘要：
随着全球变暖问题的不断加剧，人们迫切的地希望寻找一种新的可再生能源以代替化石燃料，温度变化是自然界常见的现象，而热释电材料可以利用环境温度的改变释放电荷，将热能直接转化为电能。但是自然环境下的温度变化速率很低，导致热释电材料的能量转换速率很慢。然而交流磁场在我们的生活中无处不在，是一种很容易获取的资源，磁热材料能够利用交流磁场来产生温度的快速变化，可以极大的改善热释电材料的能量转化速率，因此本项目拟将磁热材料与热释电材料结合起来，利用磁热材料的磁热效应，将磁能转化为热能，提供温度的变化，激发热释电材料的热释电性能，从而实现磁致热释电效应。从热力学上来说,磁热效应是通过一个外力(磁场),使熵产生改变,从而进一步使温度变化；而热释电效应是指极化强度随温度改变而表现出的电荷释放现象。本项目将使用水热法分别生长出磁致热材料以及热释电材料，以磁热材料为核，将热释电材料包覆在磁热材料的表面，生长成为纳米核壳结构，并进行相关测试。
关键词：磁热材料、热释电材料、水热、核壳结构制备
1.引言
近些年来，作为主要能源来源的化石燃料正在迅速枯竭，而且使用化石能源排放的温室气体会导致全球变暖，引起严重的全球环境问题[1]。不断探索，不断寻求新的可再生能源已经成为现代科学的热点。其中，太阳能工艺已经被广泛报道，然而其转化效率低、在黑暗中反应不足等特点阻碍了其实际应用。
而温度波动是一种常见的现象，可视为地球的可持续能源之一。热电材料需要在材料两端有温差来输送电荷，而热释电材料只需要随时间变化的温度波动。热释电材料可以反复加热和冷却，产生可用的电能，具有很高的能量转换效率[1,2]。但天然的温度波动速率较慢且温度波动范围有限，如果利用随处可见的交流磁场激活磁热效应，可以加快温度变化速率，提升温度变化幅度，从而加速热释电材料的能量转换。因此，对磁致热释电的研究具有深远的现实意义。
2.磁热效应与热释电效应机理
磁热效应是磁性材料在交变磁场中产生热量，是一个将磁能吸收并转化为热能而散出过程，在磁性材料中能量损失机制具有多重性，有涡流效应、磁滞效应、磁后效应、自然共振、畴壁共振等诸多因素影响。当铁磁体处于一个交替变化的外加磁场时，铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度变化总是滞后于外加的交变磁场强度，这种现象称为磁滞现象，由此所消耗的能量，称为磁滞损耗。处于交变磁场中的铁磁体，正是通过磁滞损耗而大量吸收电磁波的能量，并将电磁能转化为热能，导致铁磁体发热[4]。
热释电效应是指当温度变化时，热释电材料的极化强度发生变化，使屏蔽电荷失去平衡，多余的屏蔽电荷被释放出来的现象，从而在晶体表面产生异号电荷,同时会在外部电路产生电流的一种效应。热释电效应最初发现于晶体,是晶体的一种物理效应,随后扩展到陶瓷及薄膜等领域。热释电材料能在反复加热和冷却下产生高能量转换效率的可用电能，图2-1为温度变化时，热释电材料产生热释电电流的示意图[7]。
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