2023红宝石电容电压增加会带电荷量增加

负红宝石电容可以由每增加单位电压所累计的电荷量来定义。一般而言，电压的的增加会带来电荷量的增加，此时电容大于0。因此，负电容（Negative capacitance）的定义可以由以下公式表示。以右图为例，纵坐标为电荷量，横坐标为电压，蓝色线条为电荷-电压变化曲线，可以看到，曲线在红色框的范围内，随着电压的增加，电荷量逐渐减少，符合公式定义，这就是所谓的负电容。

负电容的发现最早可以追溯到上世纪五十年代，当时人们对铁电薄膜材料进行实验时，发现其具备特有的“自发极化”现象，在其电荷-电压关系曲线中，均表现出典型的负电容效应。2008年，“负电容”这一个术语正式被提出。2015年，伯克利大学教授在进行铁电电容相关实验时，发现了铁电薄膜电容 dQ/dV<0 的现象，这一实验证实了负电容的存在。此前，”负电容“仅在理论上存在。2019年，德国的NaMLab gGmbH和西安电子科技大学也先后通过实验发现了负电容是存在的。“负电容”的提出引起了广泛的关注。例如，基于负电容效应制备的场效应晶体管 (NCFET) 被认为是非常有希望实现超低功耗集成电路的器件结构之一。