เมื่อเขาพลิกสนามขึ้น โพลาไรเซชันก็เพิ่มขึ้น โดยกราฟของPเทียบกับEจะเป็นไปตามเส้นโค้งรูปตัว S อย่างไรก็ตาม เมื่อสนามถูกลดระดับลงอีกครั้ง โพลาไรเซชันจะสูงขึ้นกว่าเดิมเสมอแม้ว่าจะเป็นไปตามเส้นโค้งประเภทเดียวกันก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าโพลาไรเซชันที่แม่นยำขึ้นอยู่กับว่าฟิลด์นั้นเพิ่มขึ้นหรือลดลง: มันแสดงฮิสเทรีซิส (รูปที่ 1) ข้อสังเกตนี้ผิดปกติมากนำเสนอในการประชุม
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2463
ในเกเธอร์สเบิร์ก รัฐแมริแลนด์ ในบทความเรื่อง ” ปรากฏการณ์เพียโซอิเล็กทริกและพันธมิตรในเกลือโรเชลล์ ” (ในฐานะนักศึกษาปริญญาเอกผู้ต่ำต้อย ไม่ได้เข้าร่วมการประชุมด้วยซ้ำ) ไม่รู้ว่าอะไรเป็นสาเหตุของฮิสเทรีซิส แต่มีความคล้ายคลึงกันกับการค้นพบที่เกิดขึ้นเมื่อสามทศวรรษก่อนหน้านี้
นักฟิสิกส์ชาวสก็อต เขาเคยเห็นลักษณะการทำงานที่คล้ายกันในแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกบางชนิด โดยสังเกตว่าโมเมนต์แม่เหล็กนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก การค้นพบของวาลาเซ็กจึงชี้ไปที่วัสดุประเภทใหม่ทั้งหมด ซึ่งโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าและโพลาไรเซชันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลง
เนื่องจากมีการสังเกตครั้งแรกสนามนี้ยังได้รับการสนับสนุนจากการค้นพบวัสดุเฟอร์โรอิเล็กตริกชนิดอื่นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง: แบเรียมไททาเนต (BaTiO 3 ) ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งแตกต่างจากเกลือ คือไม่ละลายในน้ำ มีความเสถียรทางเคมีที่อุณหภูมิห้อง และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้า
และเชิงกลที่ดีกว่ามาก แบเรียมไททาเนตจึงเป็นวัสดุที่สมบูรณ์แบบสำหรับตัวเก็บประจุความหนาแน่นพลังงานสูง แม้ว่าหลังจากสงครามโลกนักวิจัยตระหนักว่ามันคือเฟอร์โรอิเล็กทริกที่มีฮิสเทรีซิสในคุณสมบัติทางไฟฟ้าของมัน ขณะนี้นักทฤษฎีเริ่มพัฒนาความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับพฤติกรรม
ของเฟอร์โรอิเล็กทริก โดยได้รับความช่วยเหลือจากนักทดลองที่เริ่มทำการวิเคราะห์ผลึกศาสตร์อย่างระมัดระวังเกี่ยวกับโครงสร้างของวัสดุเหล่านี้ ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 มีการค้นพบวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกที่มีออกไซด์เป็นส่วนประกอบหลายร้อยชนิด ซึ่งเป็นของตระกูลโครงสร้างต่างๆ
ประมาณ 30 ตระกูล
โดยนักฟิสิกส์ได้ทดสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าและประเมินศักยภาพสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ใหม่ๆผลที่ตามมาอย่างหนึ่งของการศึกษาเฟอร์โรอิเล็กทริกอย่างเป็นระบบนี้เกิดขึ้นในปี 1968 เมื่อนักวิจัยเช่น จากห้องปฏิบัติการวิจัยกลางในโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น คาดการณ์ว่าอาจมีความสัมพันธ์
คล้ายฮิสเทรีซิสที่คล้ายคลึงกันระหว่างความเครียดยืดหยุ่นของวัสดุและความเค้นประยุกต์ วัสดุเหล่านี้บางส่วนถูกขนานนามว่า “เฟอโรอิลาสติก” ซึ่งมีลักษณะผิดปกติตรงที่หากคุณทำให้วัสดุเหล่านี้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิที่กำหนดแล้วทำให้บิดเบี้ยวโดยกลไก วัสดุเหล่านี้จะกลับมามีรูปร่างเดิมหากคุณ
ให้ความร้อนอีกครั้งกล่าวอีกนัยหนึ่ง เหล่านี้ “จดจำ” รูปร่างทางกายภาพและทางเรขาคณิตดั้งเดิมของพวกมัน พวกเขารวมถึง “โลหะผสมจำรูปร่าง” เช่น นิกเกิล-ไททาเนียม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์สั่งงานและกำหนดตำแหน่ง ในขณะที่ชนิดอื่นใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่สายไฟฟ้าบนพื้นมหาสมุทร
ไปจนถึงกรอบแว่นตาที่บิดงอได้ เฟอโรอีลาสติกยังใช้ในอวกาศเพื่อสร้างเสาอากาศและอุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถพับเก็บแล้วคลี่ออกเมื่อร้อนขึ้นพบกับครอบครัวในช่วงปลายทศวรรษ 1960 นักฟิสิกส์จึงรู้จักวัสดุสามตระกูลที่แสดงฮิสเทรีซิสทั้งหมด ได้แก่ เฟอร์โรอิเล็กทริก เฟอร์โรแมกเนต และเฟอร์โรอิลาสติก
สิ่งที่พวกเขาทั้งหมดมีเหมือนกันคือโดเมนผลึกที่อยู่ใกล้เคียงมีคุณสมบัติเฉพาะ “ชี้” ในทิศทางตรงกันข้าม (ไดโพลไฟฟ้าสำหรับเฟอร์โรอิเล็กทริก, แม่เหล็กสำหรับเฟอร์โรแมกเนต และสเตรนสำหรับเฟอร์โรอิลาสติก) ที่สามารถ “สลับ” กับสนามภายนอกได้ ดังนั้นพวกมันจึงชี้ทั้งหมด ไปในทิศทางเดียวกัน
แท้จริงแล้ว
กินซ์เบิร์ก และผู้ได้รับรางวัลโนเบลในอนาคตอีกคนเลฟ ลันเดา สามารถอธิบายพฤติกรรมของทั้งสามประเภทได้ด้วยทฤษฎีปรากฏการณ์วิทยาเพียงทฤษฎีเดียวที่เรียบง่ายนักวิทยาศาสตร์บางคนเริ่มจัดกลุ่มวัสดุภายใต้ชื่อทั่วไปของ “เฟอโรอิกส์” ซึ่งเป็นชื่อที่ติดอยู่ในวรรณกรรม แม้ว่าสารหลายชนิด
จะไม่ได้มีธาตุเหล็กอยู่ก็ตาม แท้จริงแล้ว ในปี 1970 มีการค้นพบวัสดุกลุ่มเฟอร์โรอิกในตระกูลที่สี่ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ “เฟอร์โรโทรอยด์” ซึ่งมีฮิสเทรีซิสในสนามทอรอยด์ (ผลิตภัณฑ์ข้ามของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก) รวมทั้งวัสดุต่างๆ เช่น ลิเธียมโคบอลต์ฟอสเฟต (LiCo(PO 4 ) 3 )
พวกมันมีกระแสน้ำวนแม่เหล็กในโดเมนข้างเคียงที่สามารถเรียงต่อกันได้และหากนั่นยังไม่เพียงพอ นักวิจัยยังพบวัสดุที่รวมคุณสมบัติเฟอร์โรอิกมากกว่าหนึ่งอย่างเข้าด้วยกัน ทั้งในเฟสเดียวหรือเป็นโครงสร้างแบบผสม รู้จักกันในชื่อ “มัลติเฟอร์โรอิกส์” โดยรวมถึงวัสดุ “แม่เหล็กไฟฟ้า”
ซึ่งสนามแม่เหล็กสามารถควบคุมได้ด้วยสนามไฟฟ้า และโพลาไรเซชันสามารถควบคุมได้ด้วยสนามแม่เหล็ก (เป็นสิ่งที่ปิแอร์ คูรีเคยแนะนำไว้ตั้งแต่ปี 1894) วัสดุดังกล่าวสามารถวัดสนามแม่เหล็กขนาดพิโคเทสลาจากเซลล์ประสาทของมนุษย์ที่อุณหภูมิห้องได้ สิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับเฟอร์โรอิเล็กทริก
ก็คือ วัสดุดังกล่าวยังเป็นเพียโซอิเล็กทริก (ผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดความเครียด) และไพโรอิเล็กทริก (ผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ) คุณสมบัติพิเศษเหล่านี้ทำให้เฟอร์โรอิเล็กทริกถูกนำไปใช้งานหลายประเภท ตั้งแต่ตัวเก็บประจุความหนาแน่นพลังงานสูงและอุปกรณ์มองกลางคืน
ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์อัลตราซาวนด์ เทคโนโลยีอัจฉริยะสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงาน แอคทูเอเตอร์และตัวแปลภาษา คุณจะพบเฟอร์โรอิเล็กทริกในสัญญาณกันขโมย ไฟแช็ก และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิต อนาคตคือเฟอร์โรอิเล็กทริก หนึ่งศตวรรษหลังจากการค้นพบเฟอร์โรอิเล็กทริก สิ่งที่เริ่มเป็นสาขาการวิจัยเฉพาะกลุ่มได้เติบโตขึ้นอย่างมาก
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
