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Ferroelektrikum

Festkörperphysik, ein Material, das das Phänomen der Ferroelektrizität zeigt. Ferroelektrische Kristalle lassen sich in folgende drei Klassen einteilen (Tabelle):

1) Ferroelektrika, die im nichtpolaren Zustand oberhalb der Curie-Temperatur piezoelektrisch sind: Die Kristallklasse ist orthorhombisch oder tetragonal. Es gibt nur eine polare Achse und damit nur zwei Polarisationsrichtungen. Die spontane Polarisation lässt sich durch mechanische Spannungen umkehren. (z.B. Seignettesalze und KDP-Typen).

2) Ferroelektrika, die im nichtpolaren Zustand nicht piezoelektrisch sind: Die Kristalle weisen eine kubische Symmetrie auf, wodurch mehrere gleichwertige Richtungen der Polarisation entstehen (z.B. BaTiO3-Typen, Perowskite).

3) Ferroelektrika, die bisher keiner der beiden erstgenannten Gruppen zugeordnet werden können (z.B. Sulfate, Alaune etc.).

Ferroelektrikum: Klassifizierung und physikalische Eigenschaften.

 

Kristall

Curie-Temperatur
T
C in K

Spontane Polarisation Ps in C / m2

bei der Tempe-
ratur in K

KDP-Gruppe (einachsig polar)

KH2PO4

123

0,53

96

 

KD2PO4

213

0,45

 

 

RbH2PO4

147

0,56

90

 

RBH2AsO4

111

 

 

 

KH2AsO4

96

0,50

80

 

KD2AsO4

162

 

 

 

CsH2AsO4

143

 

 

 

CsD2AsO4

212

 

 

Perowskit-Gruppe (mehrachsig polar)

BaTiO3

393

2,60

296

 

SrTiO3

32

0,30

4

 

WO3

223

 

 

 

KNbO3

712

3,00

523

 

PbTiO3

763

0,50

300

TGS-Gruppe (Sonstige)

Triglyzininsulfat

322

0,28

293

 

Triglyzininselenat

295

0,32

273

 

LiTaO3

 

 

 

 

LiNbO3

147

 

 

 

andere Sulfate

 

 

 

 

andere Selanate

 

 

 

 

Alaune

 

 

 

 

Eine andere Klassifizierung unterteilt in die Ordnungs-, Unordnungs- und die Verschiebungsgruppe, je nachdem, ob der Übergang mit der Umordnung einzelner Ionen oder mit der Verschiebung eines ganzen Untergitters aus Ionen einer Sorte relativ zu einem anderen Untergitter verbunden ist (ferroelektrische Umwandlung).

 

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