強誘電性セラミックとは何ですか？
強誘電性セラミックは、結晶性寛解材料のクラスです。つまり、特定の温度で冷却すると電気的に偏光する材料です。この点での臨界温度はキュリーポイントです。キュリーポイントは、おそらく鉄などの強磁性材料が磁気を失う温度としてよく知られています。ただし、強誘電性という用語は、鉄と直接関係していません。強誘電効果を示す材料では、適切な方向の電界の影響下で極性を逆にすることができます。この特性を備えた多くのセラミック材料は、必要な温度に粉末成分を加熱し、材料を冷却するにつれて結晶化を可能にすることで製造できます。
この特性を示す材料は、通常、ペロブスカイトの結晶構造を持ちます。これらの化合物には、一般式ABX 3 、whがありますere aは大きな陽イオン、bははるかに小さな陽イオン、xは陰イオンで、通常は酸素です。これらの材料の結晶構造は、「A」陽イオンが各キューブ内に6つの「X」アニオンに囲まれた「B」カチオンを備えた立方格子を形成するようなものです。ペロブスカイト構造には対称性の中心がありません。「B」陽イオンは中心から離れる傾向があるという点で、これは強誘電効果に不可欠です。このタイプの結晶構造を伴う強誘電性セラミックの例は、タイタン酸バリウム（Batio 3 ）、鉛タイタン酸（PBTIO 3 ）、およびniobateカリウム（knbo 3 ）です。
電界が適用されると、「B」カチオンは、フィールドの向きに応じてクリスタル格子内の位置を変化させ、フィールドがオフになっているときにこれらの位置にとどまります。これにより、材料が電気的に偏光されるようになります。 「B」カチオンの位置ただし、異なる方向で電界を適用することで変更できます。このようにして、強誘電性セラミックは情報を記録できるため、コンピューターメモリに使用できます。
強誘電性の最も重要なアプリケーションの1つは、強誘電性ランダムアクセスメモリ（FRAM）です。これにより、非常に高速な保管とデータの検索が提供され、電源がないときに保存されたデータが保存されるという利点があります。強誘電性セラミックは、コンデンサでの使用にも非常に適しています。印刷された電極を備えた数百の薄い薄いチタン酸バリウムで構成される多層コンデンサは、超音波イメージングや高感度赤外線カメラなど、幅広い用途を持っています。その他のアプリケーションには、光学導波路や光学メモリディスプレイで使用できる薄膜強誘電セラミックが含まれます。