§ 15.11. Понятие о сегнетоэлектриках.

Изучение твердых диэлектриков, молекулы которых являются природными диполями, позволило выделить среди них вещества, обладающие довольно необычными электрическими свойствами. Поскольку типичным представителем этих веществ является сегнетова соль то их стали называть сегнетоэлектриками. Оказывается, что молекулы сегнетоэлектриков не имеют центра симметрии, а сами сегнетоэлектрики обладают резко выраженной анизотропией своих свойств.

Измерение диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков показало, что она непостоянна и в некоторых интервалах температур достигает больших величин. Например, максимальная относительная диэлектрическая проницаемость сегнетовой соли около , а титаната бария — около 7000.

Геометрическая сумма электрических моментов всех диполей в единице объема диэлектрика называется вектором поляризации . У неполяризованного диэлектрика а у поляризованного (обычного) диэлектрика вектор прямо пропорционален вектору Е. Оказывается, что диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков зависит еще и от напряженности

электрического поля в них. Это означает, что вектор поляризации для сегнетоэлектриков не пропорционален вектору Е.

Наконец, вектор поляризации сегнетоэлектрика зависит не только от Е, но и от предшествующих состояний поляризуемого сегнетоэлектрика. Такая зависимость называется диэлектрическим гистерезисом (от греческого «гистерезис» — отставание). При периодическом изменении Е график изменения Р у сегнетоэлектрика образует замкнутую кривую, которая называется петлей гистерезиса (рис. 15.25). После уменьшения внешнего поля до нуля у сегнетоэлектрика сохраняется, остаточная поляризация (отрезок OD).

Все эти свойства сегнетоэлектриков объясняются особенностями их внутреннего строения. Сегнетоэлектрик состоит из спонтанно (самопроизвольно) поляризованных областей, которые назвали доменами. Векторы поляризации отдельных доменов в сегнетоэлектрике направлены различно, и кристалл в целом дипольным моментом не обладает. Если сегнетоэлектрик внести во внешнее электрическое поле, то векторы поляризации доменов повернутся по направлению этого поля. Сегнетоэлектрик частично сохраняет свою поляризацию и после удаления его из поля. Оказывается, что домены существуют в сегнетоэлектриках только в определенных интервалах температур, при которых у них сохраняются, сегнетоэлектрические свойства. Например, у сегнетовой соли эти свойства существуют только при температурах от —15 до +22,5°С.