Was sind ferroelektrische Keramik?

Ferroelektrische Keramik sind eine Klasse kristalliner pyroelektrischer Materialien und Mdash;Das heißt, Materialien, die elektrisch polarisiert werden, wenn sie unter einer bestimmten Temperatur gekühlt werden.Die kritische Temperatur in dieser Hinsicht ist der Curie -Punkt, der vielleicht besser als die Temperatur bezeichnet wird, über der ferromagnetische Materialien wie Eisen ihren Magnetismus verlieren.Der Begriff ferroelektrisch hat jedoch keinen direkten Zusammenhang mit Eisen.In Materialien, die den ferroelektrischen Effekt aufweisen, kann die Polarität unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes der geeigneten Ausrichtung umgekehrt werden.Viele Keramikmaterialien mit dieser Eigenschaft können durch Heizenpulverpulverzutaten auf die erforderliche Temperatur hergestellt werden und Kristallisation beim Abkühlen des Materials zulässt.

Materialien, die diese Eigenschaft aufweisen3 _{) oder Calciumtitanat.Diese Verbindungen haben die allgemeine Formel ABX} 3 _{, wobei a ein großes Kation ist, B ein viel kleineres Kation und x ein Anion, normalerweise Sauerstoff.Die Kristallstruktur dieser Materialien ist so, dass die „A“ -Kationen ein Kubikgitter mit einem „B“ -Kation in jedem Würfel bilden, das von sechs „X“ -Anionen umgeben ist.Perovskitstrukturen haben kein Symmetriezentrum, da das „B“ tendenziell aus dem Zentrum und Mdash vertrieben wird.Dies ist für den ferroelektrischen Effekt unerlässlich.Beispiele für ferroelektrische Keramik mit dieser Art von Kristallstruktur sind Bariumtitanat (Batio} 3 _{), Blei -Titanat (PBTIO} 3 _{) und Kaliumniobat (Knbo} 3 _{).Kationen ändern die Position innerhalb des Kristallgitters gemäß der Ausrichtung des Feldes und bleiben in diesen Positionen, wenn das Feld ausgeschaltet ist.Dies führt dazu, dass das Material elektrisch polarisiert wird.Die Positionen der „B“ -Kationen können jedoch durch die Anwendung eines elektrischen Feldes mit einer anderen Ausrichtung geändert werden.Auf diese Weise können ferroelektrische Keramik Informationen aufzeichnen und daher für den Computerspeicher verwendet werden.}

Eine der wichtigsten Anwendungen der Ferroelektrizität ist der ferroelektrische Zufallszugriffsspeicher (FRAM).Dies bietet sehr schnellen Speicher und Abrufen von Daten, mit dem Vorteil, dass die gespeicherten Daten erhalten bleiben, wenn keine Stromversorgung vorliegt.Ferroelektrische Keramik eignen sich auch sehr für die Verwendung in Kondensatoren.Mehrschichtkondensatoren, die aus Hunderten von dünnen Bariumtitanatblättern mit gedruckten Elektroden bestehen, werden in großen Mengen hergestellt und weisen eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten auf, beispielsweise in der Ultraschallbildgebung und in der hochempfindlichen Infrarotkameras.Andere Anwendungen umfassen eine ferroelektrische Dünnfilm-Keramik, die in optischen Wellenleitern und optischen Speicheranträgen verwendet werden kann.