Ferroelektrics - stadopedia
A ferroelektródák kristályos dielektrikumok egy csoportja, amelyek speciális dielektromos tulajdonságokkal rendelkeznek. Kezdetben ezeket a tulajdonságokat Rochelle-só kristályaiban vizsgálták, így a név felmerült. A Rochelle-só mellett a ferroelektrikumok közé tartozik a kálium-foszfát, a bárium-metatitanát és mások.
A. A tipikus ferroelektromos kristályos orientáció spontán elektromos pillanatban az egység sejtek a kristályrács úgy, hogy kellően nagy kiterjedésű rács (egy tipikus mérete több tíz mikrométer) fordul elő kapott nagy elektromos dipólusmomentum hiányában is a külső elektromos mező. A dielektromos spontán polarizáció ilyen tartományait doméneknek nevezzük. Normális körülmények között, ha az eredő villamos vektor pontok különböző domének irányított különböző irányban, miáltal a polarizáció a kristály egészének gyakorlatilag hiányzik.
A külső elektromos mezőben a domének elektromos momentumainak vektorai a külső térerősség vektor irányába fordulnak, ami a dielektrikum teljes térfogatának polarizációjához vezet. Minél erősebb a külső mező, annál közelebb kerülnek a külső mező irányába a tartományok elektromos momentumainak vektorai. Nyilvánvaló, hogy a dielektromos kristályrács csomópontjainak vibrációs hőmozgása ellensúlyozza a külső elektromos tér irányító hatását. Ezért a ferroelektrics dielektromos állandója az anyag és a hőmérséklet térerősségének komplex funkciója.
B. nagy értékeket az elektromos mezőt a ferroelektromos gyakorlatilag minden vektor elektromos pillanatok domének telepített területen, ezért a polarizációs vektor a ferroelektromos ütköző változhat térerősség - a telítési hatás figyelhető meg.
Az elektro-indukciós vektor magnéziaszintjének függése a villamos elektrosztatikus erősségű vaselektrikumban, ami a polarizációt okozza, hiszterézis hurok formájában van (ábra).
A külső mező kezdeti növekedésével az elektromos indukció növekedését a 0-1 szegmens jellemzi. Továbbá, mivel a külső mező csökken, az indukció csökken az 1-2-3-4 görbe szakaszán.
A 2. pont a ferroelektromos maradék polarizációját jellemzi E = 0 értéken. A 3. pont megfelel a ferroelektromos polarizációs állapotának eltávolításához szükséges térerősségnek.
Az elektromos tér elforgatásakor az elektromos indukció nagyságának változását az 1-2-3-4-5-6-1 hiszterézis hurok határozza meg. Az 1-2-3-4 és a 4-5-6-1 ágak szimmetrikusak a 0 ponthoz képest. Ezért az 5 pont egyenértékű a 2. ponttal és a 6 ponttal a 3. ponttal a mezők irányának korrekciójával és.
Ábra. Az elektromos indukció nagyságának függése egy ferroelektromos területen egy külső elektromos mező erejéig
V. A dielektromos állandója ferroelectrics meredeken emelkedik bizonyos hőmérséklet-tartományban, által határolt, egy vagy két jellemző értékek, az úgynevezett felső és alsó Curie-hőmérsékletű (TC). Tehát a drámai növekedése Rochelle-só-e, hogy egy értéke körülbelül 10000 hőmérsékleten megy végbe közötti TK1 = 255 K és 297 K TC2 = bárium metatitanate jellemzi Curie-hőmérséklet (TC = 253 K), és annak dielektromos állandó eléri a maximális értéke mintegy 7000.
Ha a dielektrikum hőmérséklete meghaladja a felső Curie hőmérsékletet, a hőmozgás teljesen elpusztítja az elektromos momentumok spontán tájolását, a ferroelektromos tulajdonságok eltűnnek, és a ferroelektromos normál dielektrikum lesz.
Az alacsonyabb Curie-hőmérséklet alatti hőmérsékleteken az elektromágneses pontok spontán orientációjának egy része számos ferroelektrikában nem merül fel az anyag részecskéinek túlzott kölcsönhatása miatt.
A ferroelektródák nagyszerűen használják a rádióelektronikát nagy kapacitású és kis méretű speciális kondenzátorok létrehozásához.