Сегнетоэлектрический гистерезис

Сегнетоэлектрический гистерезис — неоднозначная зависимость поляризации ${\displaystyle P}$ сегнетоэлектриков от приложенного внешнего электрического поля ${\displaystyle E}$ при его циклическом изменении. Ниже точки Кюри сегнетоэлектрические кристаллы обладают спонтанной (самопроизвольной, то есть возникающей в отсутствие внешнего электрического поля) электрической поляризацией ${\displaystyle P_{c}}$. При этом направление поляризации в отличие от пироэлектриков можно изменить прикладывая внешнее электрическое поле противоположного направления. Тогда зависимость ${\displaystyle P}$ (${\displaystyle E}$) в полярной фазе (при наличии спонтанной поляризации) неоднозначна, и значение ${\displaystyle P}$ при данном ${\displaystyle E}$ зависит от предыстории, а именно от того, каким было электрическое поле в предшествующие моменты времени. Для характеризации сегнетоэлектрического гистерезиса в диэлектриках используют следующие параметры:

• остаточная поляризация кристалла ${\displaystyle P_{r}}$, при ${\displaystyle E=0}$
• значение поля ${\displaystyle E_{K}}$ (коэрцитивное поле) при котором происходит переполяризация.

Зависимость поляризации ${\displaystyle P}$ от напряжённости электрического поля ${\displaystyle E}$ в сегнетоэлектрике.

Для чистых монокристаллов петля гистерезиса имеет прямоугольную форму[1]. В объёмных поликристаллах или монокристаллов макроскопической поляризации не наблюдается в отсутствии механических напряжений и внешних полей, благодаря доменной структуре. Внутри одного домена поляризация направлена в одном направлении, а в соседнем поляризация направлена в противоположном направлении, что уменьшает полную энергию материала. Таким образом для создания макроскопической поляризации необходимо переориентировать домены в объёме, что отражено на рисунке где поляризация начинается из начала координат[2].