Antiferroelectricidade

Esta é uma propriedade física associada a materiais antiferroelétricos. Na verdade, esses são materiais que possuem íons capazes de polarizar sem um campo externo (polarização espontânea). Como resultado, os dípoles estão ordenados ou arranjados com orientação alternada. Isso significa que as linhas adjacentes estarão em direção anti-paralela. Campo elétrico causa transição de fase nesses materiais. Essa transição de fase causa grande deformação e mudança de energia. Antiferroelectricidade está fortemente ligada à ferroelectricidade. Elas se contrastam entre si. Portanto, devemos saber que a ferroelectricidade também é uma propriedade física que polariza rapidamente. Variando a direção do campo aplicado, podemos inverter a direção da polarização. Assim, a diferença está na direção dos dípoles após a polarização. Os primeiros se alinham em direção anti-paralela e os últimos se alinham na mesma direção. A propriedade antiferroelétrica é mais estável do que a propriedade ferroelétrica em um padrão cúbico simples.

A polarização espontânea macroscópica total no material antiferroelétrico é zero. O motivo é que os dípoles mais próximos se anulam mutuamente. Essa propriedade pode emergir ou desaparecer dependendo de vários parâmetros. Os parâmetros são campo externo, pressão, método de crescimento, temperatura, etc. A propriedade antiferroelétrica não é piezelétrica. Ou seja, não há mudança no caráter mecânico do material pela aplicação de um campo externo. Esses materiais geralmente têm alta constante dielétrica. A orientação dos dípoles deste material é semelhante ao padrão de um tabuleiro de xadrez, como mostrado abaixo.

Os exemplos de materiais antiferroelétricos são os seguintes

• PbZrO3 (Zirconato de Chumbo)

• NH4H2PO4 (ADP: Fosfato de Dihidrogênio de Amônio)

• NaNbO3(Nióbato de Sódio)

Antiferroelectricidade e Temperatura

A propriedade antiferroelétrica desaparecerá acima de uma determinada temperatura. Isso pode ser chamado de ponto de Curie antiferroelétrico. Os materiais e suas temperaturas de Curie são mostrados na Tabela nº 1. A constante dielétrica (permiteividade relativa) menor e maior que este ponto de Curie foi investigada. Isso foi feito tanto para a transição de primeira ordem quanto para a de segunda ordem. Na transição de segunda ordem, a constante dielétrica é contínua ao longo do ponto de Curie. Nos dois casos, a constante dielétrica não deve ser muito alta.

Loop de Histerese Duplo

O loop de histerese de um material antiferroelétrico perfeito pode ser traçado conforme mostrado na Figura 2 abaixo. A inversão da polarização espontânea desses materiais gera loops de histerese duplos. O campo externo aplicado é um campo AC de baixa frequência.

Aplicação da Antiferroelectricidade

• Supercapacitores

• Aplicações MEMS

• Usado em integração com materiais ferromagnéticos

• Dispositivos de armazenamento de energia de alta capacidade

• Aplicações fotônicas

• Líquidos cristalinos, etc.

Declaração: Respeite o original, bons artigos merecem ser compartilhados, se houver violação de direitos autorais, entre em contato para excluir.