orthoferroelectriciteit

Ortotherrofeelektriciteit, in het Nederlands soms aangeduid als orthoferroelectriciteit, verwijst naar ferroelectriciteit die optreedt in materialen met orthorhombische kristalstructuur. Orthorhombisch betekent dat de kristallen een derde-in-ongelijke as hebben maar dat alle drie de assen onder 90 graden staan. In dergelijke materialen treedt op een bepaalde temperatuur, het Curiepunt, een spontane polarization op die onder invloed van een extern elektrisch veld roteerbaar is. De gekozen polarization loopt doorgaans langs een van de orthorhombische assen.

De orthorhombische symmetrie legt beperkingen op aan de mogelijke richting van de polarization en aan de structuur van de domeinen waarin de polarization varieert. De orthorhombische fase kan voorkomen als een laag-symmetrische variant van een hogere-symmetrie-parentfase of als een stabiele orthorhombische fase door factoren zoals octahedrale tilt, spanning of chemische substitutie. Het resultaat is vaak een anisotrope elektrische en mechanische respons, met specifieke eigenschappen voor switching en koppeling met mechanische velden.

Materialen waarin orthorhombische ferroelectriciteit is besproken, omvatten sommige oxide-perovskieten en verwante oxiden waarbij bij temperatuur- of drukverlenende omstandigheden een paraferroelectrische naar orthorhoferroelectrische overgang kan optreden. De polarization en de bijbehorende piezo-elektrische eigenschappen reflecteren dan de orthorhombische symmetrie, wat van belang is voor gerichte toepassingen.

Toepassingen van orthorferroelectriciteit zijn onder meer niet-vluchtige geheugenopslag, sensoren en actuatoren in micro-elektromechanische systemen. Onderzoeksmethoden omvatten röntgendiffractie om kristalstructuur te bepalen, P-E-hysterese metingen, dielectriciteitsmetingen en Piezoresponst-microscopie, ondersteund door neutrongrafie om subtiele structurele veranderingen te onderzoeken.