Antiferroelektrisiteit

Dit is 'n fisiese eienskap wat met antiferroelektriese materiaal verband hou. Hierdie materiaal het ionne wat sonder 'n eksterne veld kan polariseer (spontane polarisering). As gevolg hiervan word dipole-geordend of gerangskik met wisselende oriëntasie. Dit beteken dat naaststaande lyne in teenoorgestelde rigting sal wees. Elektriese veld veroorsaak fase-oorgang in hierdie materiaal. Hierdie fase-oorgang veroorsaak groot patroonvervorming en energieverandering. Antiferroelektriesiteit is sterk verbind aan ferroelektriesiteit. Hulle staan in teenstelling met mekaar. Ons moet dus weet dat ferroelektriesiteit ook 'n fisiese eienskap is wat vinnig polariseer. Deur die rigting van die toegepaste veld te verander, kan ons die rigting van polarisering omdraai. Die verskil is dus die rigting van die dipole na polarisering. Die eerste sal anti-paraleel uitlyne, terwyl die laaste in dieselfde rigting sal uitlyne. Antiferroelektriese eienskap is meer stabiel as ferroelektriese eienskap in 'n eenvoudige kubuspatroon.

Die hele makroskopiese spontane polarisering in antiferroelektriese materiaal is nul. Die rede hiervoor is dat die naaste dipole mekaar kanselleer. Hierdie eienskap kan ontstaan of verdwyn afhangende van verskeie parameters. Die parameters sluit in eksterne veld, druk, groei-metode, temperatuur ens. Die antiferroelektriese eienskap is nie piezoelektries nie. Dit beteken dat daar geen verandering in die meganiese karakter van die materiaal is deur die toepassing van 'n eksterne veld nie. Hierdie materiale het gewoonlik 'n hoë dielektriese konstante. Die dipool-oriëntasie van hierdie materiaal is soortgelyk aan 'n skakelbordpatroon, soos hieronder getoon:

Voorbeelde van antiferroelektriese materiaal sluit in:

• PbZrO3 (Lood Zirkonaat)

• NH4H2PO4 (ADP: Ammonium diwaterstof Fosfaat)

• NaNbO3(Natrium Niobaat)

Antiferroelektriesiteit en Temperatuur

Die antiferroelektriese eienskap verdwyn bo 'n spesifieke temperatuur. Hierdie temperatuur kan as die Antiferroelektriese Curie-punt beskou word. Die materiale en hul Curie-temperature word in Tabel nr. 1 getoon. Die dielektriese konstante (relatiewe permittiwiteit) minder en meer as hierdie Curie-punt is ondersoek. Dit is gedoen vir beide eerste- en tweede-orde oorgange. In die tweede-orde oorgang is die dielektriese konstante kontinu deur die Curie-punt. In albei gevalle moet die dielektriese konstante nie baie hoog wees nie.

Dubbele Hysterese Lus

Die hysterese lus van 'n perfekte antiferroelektriese materiaal kan so geteken word soos in Figuur 2 hieronder. Die omkeer van spontane polarisering van hierdie materiale gee 'n dubbele hysterese lus. Die toegepasde eksterne veld is 'n lae-frekwensie AC-veld.

Toepassing van Antiferroelektriesiteit

• Super-kondensers

• MEMS-toepassings

• Gebruik in integrasie met ferromagnetiese materiale

• Hoë-energie-opslagtoestelle

• Fotoniese toepassings

• Vloeistoffelektronika ens.

Verklaring: Respekteer die oorspronklike, goeie artikels waardevol te deel, indien daar inbreuk word gedaan kontak vir verwydering.