Антиферроэлектричество

Electrical4u

Поле: Основы электротехники

China

Это физическое свойство, связанное с антиферроэлектрическими материалами. На самом деле, это материалы, ионы которых могут поляризоваться без внешнего поля (спонтанная поляризация). В результате диполи упорядочены или расположены с чередующейся ориентацией. То есть, соседние линии будут направлены в противоположные стороны. Электрическое поле вызывает фазовый переход в этих материалах. Этот фазовый переход вызывает значительное изменение структуры и энергии. Антиферроэлектричество тесно связано с ферроэлектричеством. Они противоположны друг другу. Поэтому важно знать, что ферроэлектричество также является физическим свойством, которое быстро поляризуется. Изменяя направление приложенного поля, можно инвертировать направление поляризации. Таким образом, различие заключается в направлении диполей после поляризации. Первые будут располагаться в противоположных направлениях, а вторые — в одном направлении. Свойство антиферроэлектричества более стабильно, чем свойство ферроэлектричества, в простой кубической решетке.

Весь макроскопический спонтанный дипольный момент в антиферроэлектрическом материале равен нулю. Причина в том, что ближайшие диполи взаимно компенсируют друг друга. Это свойство может появляться или исчезать в зависимости от различных параметров. Параметры включают внешнее поле, давление, метод роста, температуру и т.д. Свойство антиферроэлектричества не является пьезоэлектрическим. То есть механические характеристики материала не изменяются под воздействием внешнего поля. Эти материалы обычно имеют высокую диэлектрическую проницаемость. Ориентация диполей этого материала похожа на шахматную доску, как показано ниже.

Примеры антиферроэлектрических материалов следующие:

PbZrO3 (свинец цирконат)
NH4H2PO4 (ADP: аммоний дигидроген фосфат)
NaNbO3(натрий ниобат)

Антиферроэлектричество и температура

Свойство антиферроэлектричества исчезает выше определенной температуры. Это можно назвать точкой Кюри для антиферроэлектричества. Материалы и их точки Кюри показаны в таблице №1. Диэлектрическая проницаемость (относительная диэлектрическая проницаемость) ниже и выше этой точки Кюри была исследована. Это было сделано для первого и второго порядка перехода. В случае второго порядка перехода диэлектрическая проницаемость остается непрерывной во всей точке Кюри. В обоих случаях диэлектрическая проницаемость не должна быть очень высокой.

Двойная гистерезисная петля

Гистерезисная петля идеального антиферроэлектрического материала может быть изображена, как показано на рисунке 2 ниже. Обратное спонтанное поляризационное состояние этих материалов образует двойную гистерезисную петлю. Применяемое внешнее поле — это низкочастотное переменное поле.