Ferroelektrisitet

Ferroelektrisitet er en egenskap til noen faste materialer som viser elektrisk polarisering i fravær av et elektrisk felt . Disse materialene polariseres med påføring av et elektrisk felt, og opprettholder polarisasjonen selv etter at selve feltet er slått av. Når et materiale er polarisert, oppstår en hysteresesyklus når det ytre feltet varierer .

Beskrivelse

Denne oppførselen er analog med den til en ferromagnet i nærvær av et magnetfelt , og på grunnlag av denne analogien har dette fenomenet fått navnet med prefikset "jern-", selv om det ikke er relatert til egenskapene til jern .

I en krystall er polarisasjonen gitt av vektorsummen av dipolmomentet til hver enhetscelle . For å være ferroelektrisk må et materiale ha spontan polarisering, så cellen må ikke være sentrosymmetrisk , ellers ville summen være null. Videre, i ferroelektrikk kan kationen bevege seg i forhold til anionene i cellen, og dette forårsaker det høye dipolmomentet og også en høy elektrisk permittivitet .

Den ferroelektriske tilstanden fremstår som en ordensforstyrrelsesfaseovergang , analog med den ferromagnetiske. Spesielt er ordensparameteren dipolmomentet, og den ordnede tilstanden (når alle dipolene er justert i samme retning) kan nås under en temperatur som kalles Curie-temperaturen ; over denne temperaturen er tilstanden definert som paraelektrisk . I noen materialer, kalt "antiferroelektriske", er dipolene antiparallelle innrettet; andre, kalt "ferroelektrikk", har et antiparallelt arrangement bare i én retning.

I likhet med ferromagneter har ferroelektrikk også en domenestruktur . Mange ferroelektriske materialer har den retikulære strukturen til perovskitter .

I 2022 oppdaget et team av forskere fra Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) ved Department of Energy, i samarbeid med University of Berkeley , en blyfri halogenidperovskitt , som inneholder cesium og germanium , og med ferroelektriske egenskaper. [1] [2]

Merknader

  1. ^ Et gjennombrudd innen fotovoltaikk: et materiale som er i stand til å samhandle med lys laget i laboratoriet , på auto.hwupgrade.it , 2. september 2022.
  2. ^ Forskere dyrker blyfritt solmateriale med en innebygd bryter , på newscenter.lbl.gov , 30. august 2022.

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker