Ferroelektricitet

Ferroelektricitet, egenskab ved visse ikke-ledende krystaller eller dielektriske stoffer, der udviser spontan elektrisk polarisering (adskillelse af centrum for positiv og negativ elektrisk ladning, hvilket gør den ene side af krystallen positiv og den modsatte side negativ), som kan vendes i retning ved påføring af et passende elektrisk felt. Ferroelektricitet har fået sit navn i analogi med ferromagnetisme, som forekommer i materialer som jern. Jernatomer er små magneter, der spontant arrangerer sig i klynger kaldet ferromagnetiske domæner, som igen kan orienteres overvejende i en given retning ved påføring af et ydre magnetfelt.

Ferroelektriske materialer – f.eks. bariumtitanat (BaTiO3) og Rochelle-salt – består af krystaller, hvor de strukturelle enheder er små elektriske dipoler; dvs. i hver enhed er centrene for positiv ladning og for negativ ladning lidt adskilt. I nogle krystaller er disse elektriske dipoler spontant opstillet i klynger kaldet domæner, og i ferroelektriske krystaller kan domænerne orienteres overvejende i én retning ved hjælp af et stærkt eksternt elektrisk felt. Hvis man vender det eksterne felt om, vender man den fremherskende orientering af de ferroelektriske domæner om, selv om skiftet til en ny retning halter noget efter ændringen i det eksterne elektriske felt. Denne forsinkelse af den elektriske polarisering bagud i forhold til det påførte elektriske felt er ferroelektrisk hysterese, der er navngivet i analogi med ferromagnetisk hysterese.

Ferroelektricitet ophører i et givet materiale over en karakteristisk temperatur, kaldet dets Curietemperatur, fordi varmen bevæger dipolerne tilstrækkeligt til at overvinde de kræfter, der spontant retter dem ud.