Ferroelectricile sunt un grup de dielectrice cristaline cu proprietăți dielectrice speciale. Inițial, aceste proprietăți au fost investigate pe cristale de sare Rochelle, de unde și numele a apărut. Pe lângă sarea Rochelle, feroelectricele includ fosfat de potasiu, metatitanat de bariu și altele.
A. Pentru feroelectric orientarea cristalului momentul electric spontan tipic al celulelor unitare ale rețelei cristaline, astfel încât zonele suficient de mari de grilaj (cu o dimensiune tipică pentru zeci de micrometri), având ca rezultat mare moment de dipol electric chiar și în absența unui câmp electric extern. Astfel de regiuni de polarizare spontană într-un dielectric sunt numite domenii. În condiții normale, rezultând puncte vectoriale electrice domenii diferite sunt orientate în direcții diferite, prin polarizarea cristalului ca un întreg este practic absentă.
În câmpul electric extern, vectorii momentelor electrice ale domeniilor se îndreaptă spre direcția vectorului de intensitate a câmpului exterior, ceea ce duce la polarizarea întregului volum al dielectricului. Cu cât câmpul exterior este mai puternic, cu atât mai aproape de direcția câmpului exterior se transformă vectorii momentelor electrice ale domeniilor. Este evident că mișcarea termică vibratorie a nodurilor rețelei cristaline a dielectricului contracarează acțiunea de orientare a câmpului electric extern. Prin urmare, constanta dielectrică a feroelectricilor este o funcție complexă a intensității câmpului în materie și temperatură.
B. Pentru valori mari ale câmpului electric în feroelectric practic toate vectorii momentelor electrice domenii dislocate în domeniu, prin urmare, vectorul de polarizare a opritorul feroelectric variază cu intensitatea câmpului - se observă efectul de saturație.
Natura dependenței magnitudinii vectorului de inducție electrică într-un feroelectric pe forța câmpului electric care determină polarizarea are forma unei buclă de histerezis (Fig.).
Cu o creștere inițială a câmpului exterior, creșterea inducției electrice este caracterizată de segmentul 0-1. Mai mult, pe măsură ce câmpul exterior scade, inducerea scade de-a lungul secțiunii curbei 1-2-3-4.
Punctul 2 caracterizează polarizarea reziduală a feroelectricului la E = 0. Punctul 3 corespunde intensității câmpului necesar pentru a elimina starea de polarizare a feroelectricului.
Când câmpul electric este ciclu, schimbarea în magnitudinea inducției electrice este determinată de buclă de histereză 1-2-3-4-5-6-1. Ramurile 1-2-3-4 și 4-5-6-1 sunt simetrice în raport cu punctul 0. Prin urmare, punctul 5 este echivalent cu punctul 2, iar punctul 6 cu punctul 3, corectat pentru direcția câmpurilor și.
Fig. Dependența magnitudinii inducției electrice într-un feroelectric pe rezistența unui câmp electric extern
V. Constanta dielectrică a feroelectricilor crește brusc în anumite intervale de temperatură, delimitată de una sau două valori caracteristice, numita temperatură superioară și inferioară Curie (TC). Deci, pentru creșterea dramatică a Rochelle sare e la o valoare de circa 10000 are loc la temperaturi cuprinse între TK1 = 255 K la 297 K. TC2 = metatitanate bariu caracterizat printr-o temperatură Curie (TC = 253 K), iar constanta sa dielectrică atinge o valoare maximă de aproximativ 7000.
Dacă temperatura depășește temperatura Curie dielectrică superioară, mișcarea termică distruge complet orientarea momentului electric spontan, proprietatile feroelectrice dispar si devine un dielectric feroelectrice obișnuit.
La temperaturi sub temperatura Curie inferioară, regiuni ale orientării spontane a momentelor electrice într-un număr de feroelectrice nu apar din cauza interacțiunilor prea puternice între particulele de materie.
Feroelectricile sunt de mare folos în domeniul radiocomunicațiilor pentru crearea condensatoarelor specializate cu o capacitate electrică mare și dimensiuni reduse.