Ferroelektryczność

Ferroelektryczność, właściwość niektórych nieprzewodzących kryształów lub dielektryków, które wykazują spontaniczną polaryzację elektryczną (oddzielenie centrum dodatniego i ujemnego ładunku elektrycznego, co sprawia, że jedna strona kryształu jest dodatnia, a druga ujemna), która może być odwrócona w kierunku przez zastosowanie odpowiedniego pola elektrycznego. Ferroelektryczność jest nazywana przez analogię do ferromagnetyzmu, który występuje w takich materiałach jak żelazo. Atomy żelaza, będące maleńkimi magnesami, spontanicznie ustawiają się w skupiska zwane domenami ferromagnetycznymi, które z kolei mogą być zorientowane głównie w danym kierunku przez przyłożenie zewnętrznego pola magnetycznego.

Materiały ferroelektryczne – na przykład tytanian baru (BaTiO3) i sól Rochelle’a – składają się z kryształów, w których jednostki strukturalne są maleńkimi dipolami elektrycznymi; to znaczy, w każdej jednostce centra ładunku dodatniego i ładunku ujemnego są nieznacznie oddzielone. W niektórych kryształach te dipole elektryczne spontanicznie układają się w skupiska zwane domenami, a w kryształach ferroelektrycznych domeny mogą być zorientowane głównie w jednym kierunku przez silne zewnętrzne pole elektryczne. Odwrócenie zewnętrznego pola powoduje odwrócenie dominującej orientacji domen ferroelektrycznych, choć przejście na nowy kierunek następuje nieco później niż zmiana zewnętrznego pola elektrycznego. To opóźnienie polaryzacji elektrycznej za przyłożonym polem elektrycznym jest histerezą ferroelektryczną, nazwaną tak przez analogię do histerezy ferromagnetycznej.

Ferroelektryczność ustaje w danym materiale powyżej charakterystycznej temperatury, zwanej temperaturą Curie, ponieważ ciepło wzbudza dipole wystarczająco, aby pokonać siły, które spontanicznie je ustawiają.

.