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Ferroelektrizität

 
     
  spontane dielektrische Polarisation, d.h. Auftreten eines makroskopischen elektrischen Dipolmoments ohne äusseres elektrisches Feld, unterhalb einer bestimmten Übergangstemperatur, der Curie-Temperatur oder des Curie-Punktes. Die Bezeichnung leitet sich aus dem analogen Verhalten im magnetischen Fall (Ferromagnetismus) ab und hat nichts damit zu tun, dass ferroelektrische Substanzen etwa Eisen enthielten. Es handelt sich dabei um eine spontane Ausrichtung der elementaren elektrischen Dipole durch ein inneres, durch elektrische Dipole selbst erzeugtes elektrisches Feld. Durch ein äusseres elektrisches Feld steigt die dielektrische Polarisation stark an und erreicht einen Sättigungswert, wenn alle Dipole ausgerichtet sind. Beim Abschalten des Feldes verschwindet die Polarisation nicht völlig. Sie wird erst durch ein Gegenfeld von rund 105 V/m beseitigt. Durch weitere Erhöhung des Gegenfeldes wird die Polarisationsrichtung umgedreht. Diesen Verlauf der Feldabhängigkeit nennt man Hystereseschleife. Sie ist das Kennzeichen für ferroelektrische Substanzen, die auch Ferroelektrika oder Elektrete genannt werden. Sie verlieren diese Eigenschaft oberhalb der Curie-Temperatur und gehen in die normale paraelektrische Phase über, in der keine spontane Polarisation vorliegt, jedoch durch Anlegen eines elektrischen Feldes eine dielektrische Polarisation erzeugt werden kann. Starke Ferroelektrika sind z.B. Salze der Weinsäure und Bariumtitanat, die hohe Werte der Dielektrizitätskonstanten von über 1000 aufweisen.


Bei der Antiferroelektrizität richten sich gleichstarke elektrische Dipole, analog den magnetischen Dipolen beim Antiferromagnetismus, spontan gegenseitig antiparallel aus. Wenn die antiparallelen Paare aus zwei Dipolen verschiedener Grösse bestehen, entsteht, in Anlehnung an den magnetischen Fall, Ferrielektrizität.
 
 

 

 

 
 
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