Co to są materiały ferroelektryczne?

Materiały ferroelektryczne to materiały, które mają naturalną polaryzację ładunku, które mogą być odwrócone przez zewnętrzne pole elektryczne, znane jako proces przełączania. Właściwość ferroelektryczności znana jest od 1921 r. I od 2011 r. Wykazano, że ponad 250 związków wykazuje takie cechy. Badania koncentrowały się na wiodących tytanatach, Pbtio 3 i powiązanych związkach. Spośród materiałów ferroelektrycznych badanych od 2011 r. Wykazano, że wszystkie są materiałami piezoelektrycznymi. Oznacza to, że jeśli do takich związków wygenerują energię elektryczną lub inne formy naprężenia energetycznego z energii audio lub światła, wytwarzają one energię elektryczną.

Zastosowania ferroelektryczności obejmują szerokie spektrum urządzeń elektronicznych, od komponentów obwodowych, takich jak kondensatory i termistory po urządzenia z możliwościami elektrooptykami lub ultradźwiękami. Jedną z najbardziej aktywnie badanych aren dla materiałów ferroelektrycznych jest pamięć komputerowa. Inżynieria materiałów w nanoSkala miernika wytwarza tak zwane nanodomenach wirów, które nie wymagają pola elektrycznego do zmiany polaryzacji. Kilka systemów Uniwersytetów Stanowych w Stanach Zjednoczonych współpracujących do 2011 r. Z Lawrence Berkeley National Laboratory doskonalenia materiał, który wymagałby znacznie mniejszej energii elektrycznej niż tradycyjne napędy komputerowe magnetyczne. Byłaby to również forma pamięci danych solidnych, która funkcjonuje znacznie szybciej i z większą pojemnością pamięci niż pamięć flash obecnie na rynku, z potencjałem do przechowywania całego systemu operacji i oprogramowania, co znacznie zwiększa rozruch komputera i prędkości przetwarzania.

Efekt ferroelektryczny wyciąga swoją nazwę ferromagnetyzmu, który opisuje stałe materiały magnetyczne oparte na żelazie, które występują w naturze. Jest to jednak trochę mylące, ponieważ większość materiałów ferroelektrycznych nie opiera się na E.żelazo Łamienie. Sole kwasu tytanowego, które pochodzą z dwutlenku tytanu, stanowią wiele głównych materiałów ferroelektrycznych w badaniu. Należą do nich tytanian baru, Batio _{3 , ołowiany tytanian cyrkonianu, PZT lub powiązane związki, takie jak azotan sodu, nano 2 PZT jest najczęściej stosowanym materiałem ferroelektrycznym w przemyśle od 2011 r. Jest to materiał hybrydowy między titanianem ołowiu ferroelektrycznym a cyrkonianem ołowiu przeciwferroelektrycznego, który pozwala na inżyniera formuły materiału bliżej jednego lub innych końca Ponieważ PZT może być dostrojony ze względu na jego wrażliwość na pola mechaniczne, audio lub elektryczne, a ponieważ jest to materiał ceramiczny łatwy do kształtowania, uformowany i cięty, jest często używany do czujników pasywnych i nadajników na wysoce określonych częstotliwościach.}