Co jsou ferroelektrické materiály?

Ferroelektrické materiály jsou materiály, které mají přirozenou polarizaci náboje, kterou lze obrátit externím elektrickým polem, známým jako proces přepínání.Vlastnost ferroelektriky je známa od roku 1921 a od roku 2011 bylo prokázáno, že takové vlastnosti vykazují více než 250 sloučenin.Výzkum se zaměřil na hlavní titanát, PBTIO ₃ a související sloučeniny.Z ferroelektrických materiálů studovaných od roku 2011 se ukázalo, že všechny jsou piezoelektrické materiály.To znamená, že pokud jsou na takové sloučeniny aplikovány mechanický tlak nebo jiné formy energetického napětí ze zvukové nebo světelné energie, vygenerují elektřinu.

Aplikace ferroelektriky pokrývají široké spektrum elektronických zařízení, od komponent obvodu, jako jsou kondenzátory a termistory po zařízení s elektrooptikou nebo ultrazvukovými schopnostmi.Jednou z nejaktivnějších zkoumaných arén pro ferroelektrické materiály je počítačová paměť.Inženýrství materiálů v nanometrové stupnici produkuje to, co se nazývá nanodomény víru, které nevyžadují elektrické pole pro přepínání polarizace.Několik systémů státní univerzity ve Spojených státech spolupracuje do roku 2011 s Lawrence Berkeley National Laboratory zdokonaluje materiál, který by vyžadoval mnohem méně elektrické energie než tradiční magnetické počítačové jednotky.Byla by to také pevný stav datové paměti, která funguje mnohem rychleji as větší úložnou kapacitou než paměť Flash, která je v současné době na trhu, s potenciálem jednoho dne uložit celé operační systémy a software, takže počítač spustí a zpracovává rychlost mnohoVětší.Jedná se však o trochu nesprávného jména, protože většina ferroelektrických materiálů není založena na železném železe.Soli kyseliny titanové, které jsou odvozeny z oxidu titaničitého, tvoří mnoho hlavních ferroelektrických materiálů ve výzkumu.Patří mezi ně titanát baryium, Batio

3

, olovo zirkonate titanátu, PZT nebo související sloučeniny, jako je dusičnan sodný, nano ₂ .Ferroelektrický olověný titanát a anti-ferroelektrický olověný zirkantate, který umožňuje, aby se vzorce vytvořili, aby byly materiál navrženy blíže k jednomu nebo druhému konci ferroelektrického nebo anti-ferroelektrického spektra.Protože PZT může být naladěna na jeho citlivost na mechanická, zvuková nebo elektrická pole, a protože se jedná o keramický materiál snadno tvarovaný, formovaný a řezaný, často se používá pro pasivní senzory a vysílače ve vysoce specifických frekvencích.