Antiferroelectricity

Electrical4u

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Ito ay isang pisikal na katangian na kaugnay ng mga materyales na antiferroelectric. Ang mga materyales na ito ay may mga ion na maaaring polarize nang walang panlabas na field (spontaneous polarization). Bilang resulta, ang mga dipolo ay inuuri o inaarange sa pagkakaiba-iba ng oryentasyon. Ibig sabihin, ang mga magkatabing linya ay magiging anti-paralelo.Electric field ay nagdudulot ng phase transition sa mga materyales na ito. Ang phase transition na ito ay nagdudulot ng malaking pattern strain at pagbabago ng enerhiya. Antiferroelectricity ay malapit na kaugnay ng ferroelectricity. Sila ay kasing-kabaliwan ng bawat isa. Kaya kailangan nating malaman na ang ferroelectricity ay isang pisikal na katangian na mabilis na polarizes. Sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng ipinapatong na field, maaari nating baligtarin ang direksyon ng polarization. Kaya, ang pagkakaiba ay ang direksyon ng mga dipolo pagkatapos ng polarization. Ang unang bahagi ay mag-aaline anti-paralelo at ang huling bahagi ay mag-aaline sa parehong direksyon. Ang katangian ng antiferroelectric ay mas matatag kaysa sa katangian ng ferroelectric sa plain cubic pattern.

Ang buong makroskopiko na spontaneous polarization sa materyales na antiferroelectric ay sero. Ang dahilan nito ay ang pinakamalapit na mga dipolo ay kanselado ang bawat isa. Ang katangian na ito ay maaaring lumitaw o mawala depende sa iba't ibang parameter. Ang mga parameter ay panlabas na field, presyon, paraan ng paglago, temperatura, atbp. Ang katangian ng antiferroelectric ay hindi piezoelectric. Ibig sabihin, walang pagbabago sa mekanikal na karakter ng materyal sa pamamagitan ng pag-apply ng panlabas na field. Ang mga materyales na ito ay karaniwang may mataas na dielectric constant. Ang oryentasyon ng dipolo ng materyal na ito ay parang chess board pattern na ipinapakita sa ibaba.

Ang mga halimbawa ng materyales na antiferroelectric ay kasunod

PbZrO3 (Lead Zirconate)
NH4H2PO4 (ADP: Ammonium dihydrogen Phosphate)
NaNbO3(Sodium Niobate)

Antiferroelectricity and Temperature

Ang katangian ng antiferroelectric ay mawawala sa itaas ng partikular na temperatura. Ito ang tatawagin natin bilang Antiferroelectric Curie point. Ang mga materyales at ang kanilang curie temperature ay ipinapakita sa Table no.1. Ang dielectric constant (relative permittivity) na mas mababa at mas mataas sa Curie point na ito ay pinag-aralan. Ito ay ginawa para sa parehong first at second order transition. Sa second order transition, ang dielectric constant ay patuloy sa buong Curie point. Sa dalawang kaso, ang dielectric constant ay hindi dapat masyadong mataas.

Double Hysteresis Loop

Ang hysteresis loop ng perpektong materyales na antiferroelectric ay maaaring ilarawan tulad ng ipinapakita sa Figure 2 sa ibaba. Ang pagbaliktad ng spontaneous polarization ng mga materyales na ito ay nagbibigay ng double hysteresis loops. Ang panlabas na field na ipinapatong ay isang mababang frequency na AC field.