Sắt điện – Wikipedia Tiếng Việt

Khi đặt vào điện trường ngoài, chất sắt điện sẽ hưởng ứng khác với các chất khác do sự tồn tại của độ phân cực tự phát. Sự hưởng ứng này tạo ra đường trễ sắt điện, có thể được mô tả như sau:

• Độ phân cực tăng theo giá trị của điện trường ngoài theo một hàm phi tuyến tính, phụ thuộc vào điện trường ngoài, hằng số điện môi:

D = ϵ 0 . ϵ r . E {\displaystyle \mathbf {D} =\epsilon _{0}.\epsilon _{r}.\mathbf {E} }   với ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}}  , và ϵ r {\displaystyle \epsilon _{r}}   là hằng số điện môi của chân không và của vật liệu. Ở các chất sắt điện, hằng số điện môi có giá trị rất lớn, và phụ thuộc vào giá trị của điện trường. Khi điện trường tăng đến giá trị đủ lớn, tất cả các mômen lưỡng cực điện trong mẫu song song, tạo nên sự bão hòa, khi đó, độ phân cực mang giá trị không đổi (độ phân cực bão hòa).

• Từ giá trị bão hòa, nếu đổi chiều điện trường theo chiều ngược, đường cong D(E) sẽ không đi theo đường cũ, mà quay bị trễ đi, và khi giá trị E = 0, còn tồn tại giá trị độ phân cực gọi là độ phân cực dư. Độ phân cực chỉ bị triệt tiêu khi đặt vào một điện trường ngược gọi là trường kháng điện. Khi điện trường theo chiều ngược đủ lớn, lại có sự bão hòa theo chiều ngược, và nếu quay ngược điện trường sẽ có đường trễ tương tự, tạo nên một đường cong kín có diện tích, gọi là chu trình điện trễ (hay đường trễ sắt điện).

Cũng tương tự như các vật liệu sắt từ, các chất sắt điện cũng có một đặc trưng riêng là sự phân chia thành các đômen sắt điện. Và ngăn cách giữa các đômen sắt điện cũng là các vách đômen. Trong mỗi đômen sắt điện, các mômen lưỡng cực sắp xếp hoàn toàn song song với nhau. Trên toàn vật, độ phân cực trong nhiều đômen có thể định hướng hỗn loạn nhau. Dưới tác dụng của điện trường ngoài, có thể xảy ra hai hiệu ứng tạo nên sự phụ thuộc phi tuyến của độ phân cực vào điện trường ngoài:

• Các đômen thuận theo chiều điện trường sẽ phát triển tạo nên sự dịch chuyển các vách đômen sắt điện;
• Sự quay của các mômen lưỡng cực điện theo chiều điện trường;

Tùy vào cấu trúc hay cách phân chia đômen sắt điện mà cách cách hưởng ứng sẽ khác nhau ở mỗi vật liệu. Khi đặt vào điện trường ngược, cũng dẫn đến những hiệu ứng tương tự, tạo nên quá trình trễ. Như vậy, sự phân chia thành các đômen sắt điện là một tính chất vi mô rất quan trọng của chất sắt điện.