Ferroelectricidad

Ferroelectricidad, propiedad de ciertos cristales no conductores, o dieléctricos, que presentan una polarización eléctrica espontánea (separación del centro de carga eléctrica positiva y negativa, haciendo que un lado del cristal sea positivo y el opuesto negativo) que puede invertirse en su dirección mediante la aplicación de un campo eléctrico adecuado. La ferroelectricidad recibe su nombre por analogía con el ferromagnetismo, que se da en materiales como el hierro. Los átomos de hierro, al ser diminutos imanes, se alinean espontáneamente en grupos llamados dominios ferromagnéticos, que a su vez pueden orientarse predominantemente en una dirección determinada mediante la aplicación de un campo magnético externo.

Los materiales ferroeléctricos -por ejemplo, el titanato de bario (BaTiO3) y la sal de Rochelle- se componen de cristales en los que las unidades estructurales son diminutos dipolos eléctricos; es decir, en cada unidad los centros de carga positiva y de carga negativa están ligeramente separados. En algunos cristales estos dipolos eléctricos se alinean espontáneamente en grupos llamados dominios, y en los cristales ferroeléctricos los dominios pueden orientarse predominantemente en una dirección mediante un fuerte campo eléctrico externo. Al invertir el campo externo se invierte la orientación predominante de los dominios ferroeléctricos, aunque el cambio a una nueva dirección se produce con cierto retraso respecto al cambio del campo eléctrico externo. Este retraso de la polarización eléctrica tras el campo eléctrico aplicado es la histéresis ferroeléctrica, llamada así por analogía con la histéresis ferromagnética.

La ferroelectricidad cesa en un material dado por encima de una temperatura característica, llamada su temperatura de Curie, porque el calor agita los dipolos lo suficiente como para superar las fuerzas que los alinean espontáneamente.