ferroeettisissä

Ferroeettiset materiaalit ovat dielektrisiä aineita, joissa on spontaani polarisointi, jonka suunta voidaan kääntää ulkoisella sähköisellä kentällä. Polarisointi on palautuvaa ja ilmenee hysteresis-käyränä sähkökentän ja polarisoinnin välillä. Ferroeettisyys johtuu rakenteellisista epäsymmetrioista, ja se esiintyy usein vain tietyssä lämpötilahaarukassa.

Usein ferroeettiset materiaalit ovat kideperustaisia, ja yleisiä esimerkkejä ovat perovskiittirakenteiset ABO3-kiteet, kuten BaTiO3 ja PbTiO3, sekä polymeeriset PVDF-tyyppiset materiaalit. Monilla näistä on Curie-lämpötila Tc, jonka yläpuolella ferroeettisyys katoaa ja materiaali muuttuu paraelektriseksi. Ominaisuuksiin kuuluu suuri dielektrinen kerto ja kyky muodostaa domain-tiloja, joissa polarisointi on eri suuntiin ja joka käännetään sähkökentän vaikutuksesta.

Ferroeettiset materiaalit ovat keskeisiä sekä vakioiden että muuttuvien ominaisuuksien ansiosta: ne tarjoavat vahvan polarisaation hallinnan, suuria permittiviteettejä ja hysteresis-käyrän, jota voidaan hyödyntää muisteissa ja energiankäytössä. Teoreettiset ja käytännön sovellukset kattavat tallennusmuistit (esim. FeRAM), kondensaattorit, sensorit ja aktuaattorit sekä piö- ja elektro-optiikkaan liittyvät laitteet. Tutkimuksessa korostuvat materiaalirakenteiden hallinta, nanoskalaisten kalvojen tila ja ympäristötekijät, kuten ympäristöystävälliset, leadittömät vaihtoehdot.