Сегнетоэлектрики и их свойства. Петля гистерезиса. Домены.

Сегнетоэлектрики - группа кристалл. диэлектриков, для которых характерно резкое повышение диэлектр. проницаемости в некоторой области темп-р.

а) диэлектр. проницаемость сегнетоэлектриков бывает порядка нескольких тысяч;

б) для сегнетоэлектриков отсутствует лин. зависимость между вектором поляризации  и вектором напряженности  электр. поля;4

в) для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектр. гистерезиса (запаздывания):

При повышении напряженности Е увеличение поляризованности Р определяется кривой 1, которая нелинейна. Если затем уменьшать Е, то имеет место «запаздывание» в уменьшении поляризованности Р (кривая 2). При Е = 0 поляриз-сть Р = Р ост (остат. поляризация). Для снятия остат. поляризации нужно создать электр. поле противоположного направления (Е = – Е _к – коэрцитивная сила). Дальнейшее уменьшение значения напряженности приводит к возникновению поляризации противопол. направления, а последующее уменьшение модуля Е вновь характеризуется «запаздыванием» в изменении значения Р (кривая 3). В результате периодич. изменения электр. поля Е (от - Е * до Е *) кривые 2, 3 для поляризованности Р образуют характерную петлю гистерезиса. Кривая 1 называется основной кривой поляризации сегнетоэлектрика.

г) сегнетоэлектр. св-ва сильно зависят от темп-ры. При темп-рах, превышающих определ. значение T_k (темп-ра (точка) Кюри), различное для разных веществ, эти свойства исчезают;

д) эксперим. и теор. исследования показали, что поляризация сегнетоэлектриков является следствием взаимодействия всех молекул сегнетоэлектрика, в связи с чем диполи элемент. ячеек кристалла выстраиваются в опред. направлении под действием внутр. электр. поля, созданного соседними молекулами сегнетоэлектрика. При этом образуются самопроизвольно поляризованные области – домены, в пределах которых все диполи ориентированы в одном направлении. Эта спонтанная (самопроизвольная) поляризация соответствует минимуму энергии домена.

При отсутствии внеш. поля дип. моменты доменов расположены хаотически, и макроскоп. образец сегнетоэлектрика неполяризован (Р = 0). Если такой сегнетоэлектрик поместить во все возрастающее по модулю внешнее электр. поле Е, то происходит переориентация доменов, отмечается преимущественное увеличение тех доменов, дипольные моменты которых ориентированы в направлении поля Е, а также уменьшаются размеры доменов с противопол. ориентацией дип. моментов. В сильных полях наступает явление насыщения, и весь образец представляет собой один макродомен. При температуре T > T_k доменная структура разрушается.