Ферроэлектрик

Сегнетоэлектрики — твёрдые диэлектрики (некоторые ионные кристаллы и пьезоэлектрики), обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Наличие явления гистерезиса по отношению к электрическому дипольному моменту дало второе название данных веществ - ферроэлектрики, по аналогии с ферромагнетиками.

Типичный представитель сегнетоэлектриков - сегнетова соль, двойная соль винной кислоты KNaC₄H₄O₆•4Н₂О; именно её название лежит в основе термина "сегнетоэлектрик". Более простыми сегнетоэлектриками являются некоторые перовскиты, например, титанат бария BaTiO₃ и титанат свинца PbTiO₃.

Температура, при которой исчезает спонтанная поляризация (т.е. собственный дипольный момент) и происходит перестройка кристаллической структуры, носит название температуры (точки) Кюри (ещё одна аналогия с ферромагнетиками); переход через точку Кюри означает фазовый переход, а соответствующие фазы обозначаются как полярная (сегнетоэлектрик) и неполярная (параэлектрик - нелинейный диэлектрик, не обладающий спонтанной поляризацией, относительная диэлектрическая проницаемость которого уменьшается с ростом температуры ГОСТ 21515-76).

Спонтанная поляризация в сегнетоэлектриках в точке Кюри меняется либо непрерывно (переход второго рода, сегнетова соль), либо скачком (переход первого рода, титанат бария). Другие характеристики сегнетоэлектриков, такие как диэлектрическая проницаемость, могут достигать в точке Кюри очень больших значений (10⁴ и выше).

Механизм приобретения дипольного момента в полярной фазе (сегнетоэлектриков) может также различаться: возможен вариант как со смещением ионов (титанат бария; соответствующий фазовый переход называется переходом типа смещения), так и с упорядочиванием ориентации уже существующих в веществе диполей (дигидрофосфат калия, триглицинсульфат).

Многие сегнетоэлектрики являются сегнетоэластиками - веществами со спонтанной деформацией кристаллической решётки внутри заданного температурного интервала.

Отличительными чертами сегнетоэлектриков являются также высокие значения диэлектрической проницаемости, наличие пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов, зависимость показателя преломления от величины приложенного электрического поля. Эти свойства определяют область применения сегнетоэлектриков - в пьезоэлектрических приборах, конденсаторах, электрооптических системах, различных температурных датчиках.

Ссылки

• Сегнетоэлектричество
  
• Фазовый переход в сегнетоэлектриках
  
• Сегнетоэлектрики по химической энциклопедии
  
• Г.А. Смоленский «Новые сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики»
  
• Б.А. Струков, А.П. Леванюк. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. М.: Наука, 1995.