Antiferroelectricitat

Aquesta és una propietat física associada als materials antiferroelèctrics. En realitat, són materials que tenen ions que es poden polaritzar sense un camp extern (polarització espontània). Com a resultat, els dípoles estan ordenats o disposats amb orientació alternativa. Això vol dir que les línies adjacents estaràn en direcció antiparal·lela. El camp elèctric provoca una transició de fase en aquests materials. Aquesta transició de fase causa una gran deformació i canvi d'energia. L'antiferroelectricitat està molt vinculada a la ferroelectricitat. Són contrastants entre si. Per tant, hem de saber que la ferroelectricitat també és una propietat física que es polaritza ràpidament. Variant la direcció del camp aplicat, podem invertir la direcció de la polarització. Així, la diferència és la direcció dels dípoles després de la polarització. Els primers s'alignaran en direcció antiparal·lela i els últims en la mateixa direcció. La propietat antiferroelèctrica és més estable que la ferroelèctrica en un patró cúbic pla.

La polarització espontània macroscòpica total en un material antiferroelèctric és zero. La raó és que els dípoles més propers s'anul·len entre si. Aquesta propietat pot emergir o desaparèixer depenent de diversos paràmetres. Els paràmetres són el camp extern, la pressió, el mètode de creixement, la temperatura, etc. La propietat antiferroelèctrica no és piezoelèctrica. És a dir, no hi ha cap canvi en el caràcter mecànic del material per l'aplicació d'un camp extern. Aquests materials solen tenir una constant dielèctrica alta. L'orientació del dipol d'aquest material és similar al patró d'un tauler d'escacs, tal com es mostra a continuació.

Els exemples de materials antiferroelèctrics són els següents:

• PbZrO3 (Plom zirconi)

• NH4H2PO4 (ADP: Fosfat d'ammoni i hidrogen)

• NaNbO3(Nióbi de sodi)

Antiferroelectricitat i Temperatura

La propietat antiferroelèctrica desapareix per sobre d'una temperatura específica. Això ho anomenem punt de Curie antiferroelèctric. Es mostren els materials i les seves temperatures de Curie a la Taula n.º 1. S'ha investigat la constant dielèctrica (permissivitat relativa) inferior i superior a aquest punt de Curie. Això s'ha fet tant per la transició de primer ordre com per la de segon ordre. En la transició de segon ordre, la constant dielèctrica és contínua al voltant del punt de Curie. En els dos casos, la constant dielèctrica no ha de ser molt elevada.

Bucle d'histèresi doble

El bucle d'histèresi d'un material antiferroelèctric perfecte es pot dibuixar com es mostra a la Figura 2 a continuació. La inversió de la polarització espontània d'aquests materials produeix bucles d'histèresi dobles. El camp extern aplicat és un camp AC de baixa freqüència.

Aplicació de l'antiferroelectricitat

• Supercapacitors

• Aplicacions MEMS

• Ús en integració amb materials ferromagnètics

• Dispositius d'emmagatzematge d'alta energia

• Aplicacions fotoniques

• Cristalls líquids, etc.

Declaració: Respecteu l'original, articles bons mereixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.