Antiferroelectricità
Questa è una proprietà fisica associata ai materiali antiferroelettrici. In effetti, questi sono materiali che hanno ioni in grado di polarizzarsi senza un campo esterno (polarizzazione spontanea). Di conseguenza, i dipoli sono ordinati o disposti con orientamento alternato. Cioè, le linee adiacenti saranno in direzione antiparallela. Il campo elettrico causa una transizione di fase in questi materiali. Questa transizione di fase provoca una grande deformazione del pattern e un cambiamento di energia. L'antiferroelectricità è strettamente legata alla ferroelectricità. Si contrappongono l'una all'altra. Quindi dobbiamo sapere che la ferroelectricità è anche una proprietà fisica che si polarizza rapidamente. Variando la direzione del campo applicato, possiamo invertire la direzione della polarizzazione. Quindi, la differenza sta nella direzione dei dipoli dopo la polarizzazione. I primi si allineeranno in senso antiparallelo e i secondi si allineeranno nella stessa direzione. La proprietà antiferroelettrica è più stabile della proprietà ferro-elettrica in un pattern cubico puro.
La polarizzazione spontanea macroscopica totale nel materiale antiferro-elettrico è zero. La ragione è che i dipoli più vicini si annullano a vicenda. Questa proprietà può emergere o scomparire a seconda di vari parametri. I parametri sono il campo esterno, la pressione, il metodo di crescita, la temperatura, ecc. La proprietà antiferro-elettrica non è piezoelettrica. Cioè, non c'è alcun cambiamento nel carattere meccanico del materiale per l'applicazione di un campo esterno. Questi materiali solitamente hanno una costante dielettrica elevata. L'orientamento dei dipoli di questo materiale è simile al pattern di una scacchiera, come mostrato di seguito.
Ecco alcuni esempi di materiali antiferro-elettrici:
PbZrO3 (Zirconato di piombo)
NH4H2PO4 (ADP: Fosfato di ammonio diidrogeno)
NaNbO3(Niobato di sodio)
Antiferroelectricità e Temperatura
La proprietà antiferro-elettrica scompare al di sopra di una determinata temperatura. Questo lo possiamo chiamare punto di Curie antiferro-elettrico. I materiali e le loro temperature di Curie sono mostrati nella Tabella n. 1. La costante dielettrica (permittività relativa) inferiore e superiore a questo punto di Curie è stata indagata. Questo è stato fatto sia per la transizione di primo ordine che per quella di secondo ordine. Nella transizione di secondo ordine, la costante dielettrica è continua oltre il punto di Curie. In entrambi i casi, la costante dielettrica non deve essere molto alta.
Loop di isteresi doppio
Il loop di isteresi di un materiale antiferro-elettrico perfetto può essere tracciato come mostrato nella Figura 2 qui sotto. L'inversione della polarizzazione spontanea di questi materiali genera un loop di isteresi doppio. Il campo esterno applicato è un campo AC a bassa frequenza.
Applicazioni dell'antiferroelectricità
Supercapacitori
Applicazioni MEMS
Utilizzati in integrazione con i materiali ferromagnetici
Dispositivi di accumulo di alta energia
Applicazioni fotoniche
Cristalli liquidi, ecc.
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