Feroelektrik

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search

Fêroeléktrik je snov, pri kateri že pri relativno majhnem električnem polju opazimo nelinearno odvisnost polarizacije od polja. Pri določeni temperaturi se v teh snoveh pojavi spontana polarizacija. Spontana polarizacija izgine, ko temperatura preseže Curiejevo temperaturo in s tem močno pade tudi dielektrična konstanta. Feroelektriki kristalizirajo brez središča simetrije in imajo električni dipolni moment. So podvrsta piroelektrikov, katerih smer polarizacije je mogoče obrniti z zunanjim električnim poljem. Feroelektriki imajo običajno več domen – makroskopskih območij enake polarizacije – od katerih je polovica pozitivnih, polovica pa negativnih. Z večanjem električnega polja se začno nasprotno polarizirane domene obračati in polarizacija hitro narašča. Ko je doseženo nasičenje, sega ena domena čez celo telo. Feroelektrične materiale lahko uporabimo za:

  • večplastne kondenzatorje zaradi visoke dielektrične konstante in
  • za spominske elemente zaradi histerezne zanke polarizacija v odvisnosti od električnega polja [2].

Zgleda feroelektrikov sta barijev titanat in rošelska sol (natrijev kalijev tartrat).

Feroelektrična keramika[uredi | uredi kodo]

Feroelektrična keramika ima naslednje lastnosti:

  • visoko dielektrično konstanto (do 10000), v primerjavi z materiali, ki imajo dielektrično konstanto 1-10;
  • histerezno zanko v diagramu polarizacija v odvisnosti od električnega polja;
  • kritično temperaturo, imenovano Curiejeva temperatura (Tc), nad katero spontana polarizacija izgine in material postane paraelektričen;
  • oster maksimum dielektrične konstante v odvisnosti od temperature pri Tc;
  • ima domene, ki so področja, v katerih je smer polarizacije enotna;
  • značilno rast domen: pod vplivom zunanjega električnega polja se domene orientirajo v želeni smeri z gibanjem domenskih sten;
  • Curie-Weissovo temperaturno odvisnost: nad Curiejevo temperaturo se temperaturna odvisnost dielektrične konstante ravna po Curie-Weissovem zakonu:

ε=C/(T-Tc)

kjer je: C Curiejeva konstanta (/) in Tc Curie-Weissova temperatura (°C)

  • piezoelektričnost: električni naboj nastane zaradi mehanske obremenitve in obratno, dimenzije keramike lahko spremenimo z zunanjim električnim poljem.