Ferroeletricidade

A ferroeletricidade é uma característica de certos materiais que possuem uma polarização elétrica espontânea que pode ser revertida pela aplicação de um campo elétrico externo.[1] Esta propriedade foi descoberta por Joseph Valasek em 1921 estudando as propriedades dielétricas do sal de Rochelle.[2] O termo Ferroeletricidade foi adotado a partir de 1940 pelo fato de que esses materiais possuírem um ciclo de histerese similar ao ciclo de histerese Ferromagnética. Os materiais que possuem propriedades ferroelétricas são de estrutura cristalina e são dielétricos, ou seja não conduzem corrente elétrica.[3] O que caracteriza os materiais ferroelétricos é que eles possuem polarização espontânea em determinada faixa de temperatura e sua polarização pode ser invertida com a aplicação de um campo elétrico externo.[4]

Materiais FerroeléctricosEditar

Hoje em dia o material ferroelétrico de maior importância é o Titanato de Bário, sendo usado no fabrico de condensadores de multicamada. Este material adopta a estrutura cristalina da Perovskita. Outros materiais ferroelétricos que adoptam a mesma estrutura são o Titanato de Chumbo, o Niobato de Potássio, o Bismutato de Ferro. Materiais ferroelétricos podem também adoptar a estrutura cristalina das fases Aurivillius ou do pirocloro.[5]

Escala atômicaEditar

Ferroeletricidade em óxido de háfnio lubrificado por ultrafinos (HfO2), um óxido de estrutura de fluorita cultivado por deposição de camada atômica em silício.[6] A persistência de quebra de simetria de inversão e polarização espontânea e comutável até a espessura de um nanômetro. A ferroeletricidade nos filmes com apenas 1 nanômetro de espessura significa que essas células de armazenamento podem ser reduzidas a dimensões abaixo do que se acreditava ser possível antes de 2020.[7]

Referências

  1. Lüker, Arne. «A Short History of Ferroelectricity» (PDF). Instituto Superior Técnico - Departamento de Física (Portugal) 
  2. Fousek, J. (agosto de 1994). «Joseph Valasek and the discovery of ferroelectricity». Proceedings of 1994 IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics: 1–5. doi:10.1109/ISAF.1994.522283 
  3. Solid State Physics (em inglês). [S.l.]: Academic Press. 1 de janeiro de 1957 
  4. Mason, Warren P. (1 de novembro de 1971). «Fifty Years of Ferroelectricity». The Journal of the Acoustical Society of America. 50 (5B): 1281–1298. ISSN 0001-4966. doi:10.1121/1.1912765 
  5. Busch, Georg (1 de agosto de 1987). «Early history of ferroelectricity». Ferroelectrics. 74 (1): 267–284. ISSN 0015-0193. doi:10.1080/00150198708201307 
  6. «Ferroelectricity at the atomic scale» (em inglês). 23 de abril de 2020 
  7. Cheema, Suraj S.; Kwon, Daewoong; Shanker, Nirmaan; dos Reis, Roberto; Hsu, Shang-Lin; Xiao, Jun; Zhang, Haigang; Wagner, Ryan; Datar, Adhiraj (abril de 2020). «Enhanced ferroelectricity in ultrathin films grown directly on silicon». Nature (em inglês). 580 (7804): 478–482. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/s41586-020-2208-x 
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