Esta es una propiedad física asociada a los materiales antiferroeléctricos. En realidad, se trata de materiales que tienen iones que pueden polarizarse sin un campo externo (polarización espontánea). Como resultado, los dipolos están ordenados o dispuestos con orientación alterna. Es decir, las líneas adyacentes estarán en dirección antiparalela. Campo eléctrico provoca una transición de fase en estos materiales. Esta transición de fase causa una gran tensión de patrón y cambio de energía. Antiferroelectricidad está muy ligada a la ferroelectricidad. Se contrastan entre sí. Así que tenemos que saber que la ferroelectricidad es también una propiedad física que se polariza rápidamente. Variando la dirección del campo aplicado podemos invertir la dirección de la polarización. Así que la diferencia es la dirección de los dipolos después de la polarización. Los primeros se alinearán en antiparalelo y los segundos se alinearán en la misma dirección. La propiedad antiferroeléctrica es más estable que la propiedad ferroeléctrica en un patrón cúbico simple.
Toda la polarización espontánea macroscópica en el material antiferroeléctrico es cero. La razón es que los dipolos más cercanos se cancelan entre sí. Esta propiedad puede surgir o desaparecer dependiendo de varios parámetros. Los parámetros son el campo externo, la presión, el método de crecimiento, la temperatura, etc. La propiedad antiferroeléctrica no es piezoeléctrica. Es decir, no hay ningún cambio en el carácter mecánico del material por la aplicación del campo externo. Estos materiales suelen tener una alta constante dieléctrica. La orientación de los dipolos de este material es similar al patrón del tablero de ajedrez que se muestra a continuación.
Materiales antiferroeléctricos
Los ejemplos de materiales antiferroeléctricos son los siguientes
- PbZrO3 (Circonato de plomo)
- NH4H2PO4 (ADP: Fosfato de dihidrógeno de amonio)
- NaNbO3(Niobato de sodio)
Antiferroelectricidad y temperatura
La propiedad antiferroeléctrica se desvanecerá por encima de una temperatura determinada. Esto lo podemos llamar el punto de curie antiferroeléctrico. Los materiales y su temperatura de curie se muestran en la Tabla nº 1. Se investiga la constante dieléctrica (permitividad relativa) más y más que este punto de Curie. Esto se hace tanto para la transición de primer orden como para la de segundo orden. En la transición de segundo orden, la constante dieléctrica es continua en todo el punto de Curie. En los dos casos la constante dieléctrica no debe ser muy alta.
Doble bucle de histéresis
El bucle de histéresis de un perfecto material antiferroeléctrico puede ser dibujado como se muestra en la figura 2 a continuación. La inversión de la polarización espontánea de estos materiales da un doble bucle de histéresis. El campo externo aplicado es un campo de CA de baja frecuencia.
Aplicación de la antiferroelectricidad
- Súper condensadores
- Aplicación de MEMS
- Se utiliza en la integración con materiales ferromagnéticos
- Dispositivos de almacenamiento de alta energía
- Aplicación fotónica
- Cristal líquido, etc.
