ضد فروالکتریسیته

این ویژگی فیزیکی مربوط به مواد ضدفرودی است. در واقع، این مواد شامل یون‌هایی هستند که می‌توانند بدون میدان خارجی قطبی شوند (قطبی شدن تلقائی). بنابراین، دوقطبی‌ها مرتب یا با جهت‌گیری متناوب تنظیم می‌شوند. یعنی، خطوط مجاور در جهت متضاد خواهند بود. میدان الکتریکی موجب تغییر فاز در این مواد می‌شود. این تغییر فاز موجب تنش الگوی بزرگ و تغییر انرژی می‌شود. ضدفرودی به طور چشمگیری با فرودی مرتبط است. آنها با یکدیگر مخالفت می‌کنند. بنابراین باید بدانیم که فرودی نیز یک ویژگی فیزیکی است که سریعاً قطبی می‌شود. با تغییر جهت میدان اعمال شده می‌توان جهت قطبی را معکوس کرد. بنابراین، تفاوت در جهت دوقطبی‌ها پس از قطبی شدن است. اولی به صورت متناوب و دومی به صورت یکسان تنظیم می‌شود. خاصیت ضدفرودی در الگوی مکعبی ساده پایدارتر از خاصیت فرودی است.

قطبی شدن خودبخودی ماکروسکوپی در مواد ضدفرودی صفر است. علت این امر این است که دوقطبی‌های نزدیک به هم یکدیگر را خنثی می‌کنند. این خاصیت می‌تواند ظاهر شود یا ناپدید شود بسته به پارامترهای مختلف. پارامترها شامل میدان خارجی، فشار، روش رشد، دما و غیره هستند. خاصیت ضدفرودی پیزوالکتریک نیست. یعنی هیچ تغییری در ویژگی‌های مکانیکی ماده با اعمال میدان خارجی وجود ندارد. این مواد معمولاً ثابت دی الکتریک بالا دارند. جهت‌گیری دوقطبی این ماده مشابه الگوی صفحه شطرنج است که در زیر نشان داده شده است.

نمونه‌هایی از مواد ضدفرودی به شرح زیر است

• PbZrO3 (لید زیرکونات)

• NH4H2PO4 (ADP: آمونیوم دی هیدروژن فسفات)

• NaNbO3(سودیوم نیوبات)

ضدفرودی و دما

خاصیت ضدفرودی بالای دمای خاصی ناپدید می‌شود. این را نقطه کوری ضدفرودی می‌نامیم. مواد و دمای کوری آنها در جدول شماره ۱ نشان داده شده است. ثابت دی الکتریک (نفوذپذیری نسبی) کمتر و بیشتر از این نقطه کوری بررسی شده است. این برای هر دو تغییر فاز اول و دوم انجام شده است. در تغییر فاز دوم، ثابت دی الکتریک در تمام نقاط کوری پیوسته است. در هر دو حالت ثابت دی الکتریک نباید خیلی بالا باشد.

حلقه دوگانه هویستریسیس

حلقه هویستریسیس یک ماده ضدفرودی کامل می‌تواند به صورت نشان داده شده در شکل ۲ زیر رسم شود. معکوس شدن قطبی شدن تلقائی این مواد منجر به حلقه‌های هویستریسیس دوگانه می‌شود. میدان خارجی اعمال شده یک میدان AC با فرکانس پایین است.

کاربردهای ضدفرودی