ferroeerisiä

Ferroerisiä viittaa materiaaleihin tai ilmiöihin, joissa ilmenevät yksi tai useampi ferroinen tila. Näillä materiaaleilla on spontaani tila-parametri, jonka suuntaa voidaan muuttaa ulkoisilla vaikuttimilla kuten magneettisella, sähköisellä tai mekaanisella kentällä. Tilan reorientaatio ja domain-rakenteet muodostuvat usein toistensa päälle, ja vastaus ulkoisiin vaikutuksiin voi olla muistividettäviä ja hysteresiin kaltaisesti palaavaa.

Ferroisen tilan tyypillisiä ilmentymiä ovat ferromagnetismi, ferroelectricity sekä ferroelastiikka. Ferromagneettisuudessa materiaalin magneettinen momentti esiintyy spontaanisti ja voidaan kääntää. Ferroelectricityssä aineella on spontaani sähköinen polarisaatio, joka voidaan kääntää sähköisesti. Ferroelastiikassa rakenteellinen suunta muuttuu mekaanisen rasituksen vaikutuksesta. Osa aineista yhdistää näitä ominaisuuksia ja muodostaa monoferroisia tai multiferroisia järjestelmiä, joissa eri ferroiset tilat ovat kytkettynä ja voivat vaikuttaa toisiinsa magnetoelektrisesti tai mekanoelektrisesti.

Käytännössä ferroerisiä materiaaleja tutkitaan sekä perusmateriaalitieteessä että sovelluksissa. Esimerkkejä ovat ferromagneettiset metallit kuten rauta (Fe), nikkeli (Ni) ja koot; ferroelectric-ongokset kuten bariumtitanat BaTiO3 sekä Pb(Zr,Ti)O3 (PZT). Ferroelastiset kerrostumat löytyvät myös perovskite- ja piikiteisistä järjestelmistä. Ferroeristen ominaisuuksien hallinta, domainien hallinta ja tilojen välinen kytkeminen ovat keskeisiä tutkimusalueita sekä muistitekniikassa että anturiteknologiassa sekä keinoälykkyyden kaltaisissa sovelluksissa.

Lisäksi ferroeriset ilmiöt liittyvät tutkimusten multiferroisuuteen ja magnetoelektriseen vuorovaikutukseen, jossa tilat voivat olla kytkettyjä ja säätömahdollisuudet parantavat materiaalien monipuolisuutta.