Главная | Обратная связь

Общие сведения о сегнетоэлектриках

Сегнетоэлектриками называют особый вид диэлектриков, отличающийся нелинейной зависимостью поляризации от напряженности поля, что является следствием наличия в них электрических доменов. При рассмотрении эффекта Ганна применялся термин «электростатические домены», под которыми подразумевают области сильного электрического поля. Но электростатические домены отличаются от электрических доменов, характерных для сегнетоэлектриков. В последнем случае домены — это области самопроизвольной (спонтанной) поляризации (порядка 10^-2—10^-4 см), аналогичные магнитным доменам в ферромагнетиках.

Свое название сегнетоэлектрики получили от названия минерала — сегнетовой соли (NaKC₄H₄O₆4H₂O), для которой указанные свойства были обнаружены впервые. Свойства сегнетовой соли были подробно исследованы в работах академика И. В. Курчатова и П. П. Кобеко.

Наиболее распространенным сегнетоэлектриком является метатитанат бария ВаТiO₃. Впервые обнаружены и исследованы сегнетоэлектрические свойства метатитаната бария в 1944 г. академиком Б. М. Вулом. Часто ВаТiOз называют сокращенно титанатом бария.

Кроме сегнетовой соли и титаната бария, насчитывается около 290 индивидуальных соединений и более 1500 материалов — твердых растворов, обладающих сегнето- или антисегнетоэлектрическими свойствами. Под антисегнетоэлектриками подразумевают вещества, в которых спонтанная поляризация возникает в двух и более подрешетках, так что внутри каждого домена наблюдается взаимная компенсация электрических моментов, т. е. результирующая спонтанная поляризация оказывается равной нулю. Тем не менее антисегнетоэлектрики отличаются от линейных диэлектриков, поскольку они имеют спонтанную поляризацию и разбиты на домены.

Все сегнето- и антисегнетоэлектрики можно подразделить на две группы:

1) кислородно-октаэдрические или близкие к ним, где сегнетактивный ион находится, внутри кислородного октаэдра;

2) водородные или близкие к ним, где возникновение сегнетоэлектрических свойств связано с перемещением протонов в водородных связях, с вращением групп и т. д.