Apa itu bahan feroelektrik?

Bahan feroelektrik adalah bahan yang memiliki polarisasi muatan alami yang dapat dibalik dengan medan listrik eksternal, yang dikenal sebagai proses switching.Properti ferroelektrik telah diketahui sejak 1921 dan, pada 2011, lebih dari 250 senyawa telah terbukti menampilkan karakteristik tersebut.Penelitian telah berfokus pada titanat timbal, PBTIO ₃ , dan senyawa terkait.Dari bahan feroelektrik yang dipelajari pada 2011, semua telah terbukti menjadi bahan piezoelektrik.Ini berarti bahwa jika tekanan mekanis atau bentuk lain dari tekanan energik dari audio atau energi cahaya diterapkan pada senyawa tersebut, mereka akan menghasilkan listrik.

Aplikasi ferroelektrik mencakup spektrum luas perangkat elektronik, dari komponen sirkuit seperti kapasitor dan termistor hingga perangkat dengan elektro-optik atau kemampuan ultrasonik.Salah satu arena yang paling aktif diteliti untuk bahan feroelektrik adalah memori komputer.Rekayasa Bahan pada skala nanometer menghasilkan apa yang dikenal sebagai vortex nanodomain yang tidak memerlukan medan listrik untuk mengganti polarisasi.Beberapa sistem universitas negeri di Amerika Serikat bekerja bersama hingga 2011 dengan Lawrence Berkeley National Laboratory menyempurnakan materi, yang akan membutuhkan tenaga listrik yang jauh lebih sedikit daripada yang dilakukan oleh drive komputer magnetik tradisional.Ini juga akan menjadi bentuk solid state dari memori data yang berfungsi jauh lebih cepat dan dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar daripada memori flash saat ini di pasaran, dengan potensi satu hari menyimpan seluruh sistem operasi dan perangkat lunak, membuat komputer mulai dan memproses kecepatan banyaklebih besar.

Efek feroelektrik menarik namanya dari feromagnetisme, yang menggambarkan bahan magnetik permanen berdasarkan zat besi yang ditemukan di alam.Namun, ini sedikit keliru, karena sebagian besar bahan feroelektrik tidak didasarkan pada besi elemen.Garam asam titanic yang berasal dari titanium dioksida membentuk banyak bahan ferroelektrik yang diteliti.Ini termasuk barium titanate, batio ₃ , timbal zirkonat titanat, pzt, atau senyawa terkait seperti natrium nitrat, nano ₂ .

pzt adalah bahan ferroelektrik yang paling banyak digunakan dalam industri pada tahun 2011. Ini adalah bahan hibrida di antaraTitanat timbal ferroelektrik dan zirkonat timbal anti-ferroelektrik, yang memungkinkan rumus agar bahan direkayasa lebih dekat ke satu atau ujung lain dari spektrum feroelektrik atau anti-ferroelektrik.Karena PZT dapat disetel karena sensitivitasnya terhadap medan mekanis, audio, atau listrik, dan, karena itu adalah bahan keramik yang mudah dibentuk, dibentuk, dan dipotong, sering digunakan untuk sensor dan pemancar pasif dalam frekuensi yang sangat spesifik.