Co to są materiały ferroelektryczne?

Ferroelektryczne materiały to materiały, które mają naturalną polaryzację ładunku, które mogą być odwrócone przez zewnętrzne pole elektryczne, znane jako proces przełączania.Właściwość ferroelektryczności znana jest od 1921 r. I od 2011 r. Wykazano, że ponad 250 związków wykazuje takie cechy.Badania koncentrowały się na wiodących związkach Titanate, Pbtio

3 _{i powiązanych związkach.Spośród materiałów ferroelektrycznych badanych od 2011 r. Wykazano, że wszystkie są materiałami piezoelektrycznymi.Oznacza to, że jeśli do takich związków wygenerują energię elektryczną lub inne formy naprężenia energetycznego z energii audio lub światła, wytwarzają one energię elektryczną.}

Zastosowania ferroelektryczności obejmują szerokie spektrum urządzeń elektronicznych, od komponentów obwodowych, takich jak kondensatory i termistory po urządzenia z możliwościami elektrooptykami lub ultradźwiękami.Jedną z najbardziej aktywnie badanych aren dla materiałów ferroelektrycznych jest pamięć komputerowa.Inżynieria materiałów w skali nanometru wytwarza tak zwane nanodomeny Vortex, które nie wymagają pola elektrycznego do zmiany polaryzacji.Kilka systemów Uniwersytetów Stanowych w Stanach Zjednoczonych współpracujących do 2011 r. Z Lawrence Berkeley National Laboratory doskonalenia materiał, który wymagałby znacznie mniejszej energii elektrycznej niż tradycyjne napędy komputerowe magnetyczne.Byłaby to również forma pamięci danych solidnych, która funkcjonuje znacznie szybciej i z większą pojemnością pamięci niż pamięć flash obecnie na rynku, z potencjałem do przechowywania całego systemu operacji i oprogramowania, dzięki czemu komputerowy rozruch i prędkość przetwarzania znaczącoWiększy.

Efekt ferroelektryczny wyciąga swoją nazwę z ferromagnetyzmu, który opisuje stałe materiały magnetyczne oparte na żelazie, które znajdują się w naturze.Jest to jednak trochę mylące, ponieważ większość materiałów ferroelektrycznych nie opiera się na żelazie.Sole kwasu tytanowego, które pochodzą z dwutlenku tytanu, stanowią wiele głównych materiałów ferroelektrycznych w badaniu.Należą do nich tytanian baru, batio

3 _{, ołowiany titanian cyrkonianu, PZT lub powiązane związki, takie jak azotan sodu, nano 2} . PZT jest najczęściej stosowanym materiałem ferroelektrycznym w przemyśle od 2011 r. Jest to materiał hybrydowy międzyFerroelektryczne ołowiu tytanian i cyrkonian ołowiu przeciw ferroelektryczny, który pozwala na zmodyfikowanie formuł dla materiału bliżej jednego lub drugiego końca spektrum ferroelektrycznego lub przeciwferroelektrycznego.Ponieważ PZT może być dostrojony ze względu na jego wrażliwość na pola mechaniczne, audio lub elektryczne, a ponieważ jest to materiał ceramiczny łatwy do kształtowania, uformowany i cięty, jest często używany do czujników pasywnych i nadajników na wysoce określonych częstotliwościach.