ERROELECTRICIDAD Y Y P IEZOELECTRICIDAD FERROELECTRICIDAD
C ÉSAR G ORDILLO T OUS ÉSAR G OUS H ERMAN H ERNÁNDEZ R ODRÍGUEZ ERMAN H ERNÁNDEZ R ODRÍGUEZ
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FERROELECTRICIDAD
La ferr ferroel oelec ectric tricida idad d es una propi propieda edad d de cierto cierto materi material al de tener tener un polarización eléctrica espontanea, esta puede ser revertida por la aplicación de un campo eléctrico. También es la capacidad de retener información en su estructura cristalina, sin necesidad de tener una fuente de energía. Un mate materia riall ferr ferroe oele lect ctri rico co,, en su estr estruc uctu tura ra inte intern rna, a, está está orga organi niza zado do en dominios. Estos son regiones en las cuales los dipolos se alinean en un solo sentido. (er !lustración "# "#
Ilustración 1
$l aplica aplicarle rle un campo campo eléctr eléctrico ico e%ter e%terno no al materi material, al, este este pres present enta a una evoluc evolución ión &ue depen depende de no solo solo del campo campo eléctr eléctrico ico aplica aplicado, do, sino sino &ue también depende del estado anterior del material, a este fenómeno se le conoce como 'istéresis (er !lustración #. #.
Ilustración 2
Los pasos de la 'istéresis son) ". Los dominios * los +ipolos están distribuidos al azar de forma tal &ue el dipolo total es nulo. . Los dipolos intentan orientarse en dirección del campo . La polarización 'a alcanzado el nivel de saturación * los dominios ad&uieren la misma orientación. -. El material mantiene gran parte de la polarización inducida, recibiendo el nombre de polarización inducida. . /or la anulación de campo eléctrico se produce la anulación de momento dipolar total. $l campo capaz de anular las polarizaciones es llamado campo coercitivo 0. 1errando el ciclo de 'istéresis, se crea una saturación de dipolo.
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Piezoelectricidad
La piezoelectricidad se de2ne como la conversión de la energía eléctrica en la tensión mecánica * viceversa, se origina debido a una polarización inducida por una fuerza e%terna. o
/ropiedades ". Todos los cristales ferroelectricos son también piezoeléctricos, pero no todos los piezoeléctricos son ferroelectricos. El cuarzo es un cristal piezoeléctrico pero no es un cristal ferroelectrico. . Efectividad en convertir energía eléctrica en mecánica * viceversa, este 'ec'o se puede ver en el coe2ciente de acoplo. (er Ecuación "#
2
k
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Energía eléctrica convertidaen energía mecánica Energía eléctrica de entrada Ecuación 1
. $l aplicar un esfuerzo por tensión en el material se genera un volta3e en las terminales. (er !lustración # -. $l aplicar un esfuerzo por compresión se genera un volta3e inverso. (er !lustración #
Ilustración 3
. $l aplicar un campo eléctrico en el mismo sentido &ue el de los dipolos, el piezoeléctrico sufrirá una deformación de compresión. (er !lustración - a## 0. $l aplicar un campo eléctrico en sentido opuesto al de los dipolos, el piezoeléctrico sufrirá una deformación de elongación. (er !lustración - b##
Ilustración 4
4. $l aplicar un volta3e alterno, la cerámica piezoeléctrica oscilara. (er !lustración #
Ilustración 5
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Conclusiones ". Los materiales 5erroelectricos pueden almacenar información en su estructura cristalina sin la necesidad de una fuente de energía e%terna. . 6o todos los materiales piezoeléctricos son ferroelectricos, pero todos los materiales ferroelectricos son piezoeléctricos. Un e3emplo de esto es el cuarzo. . Los materiales piezoeléctricos son mu* e2cientes al convertir energía eléctrica en energía mecánica * viceversa. Referencias o
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Animación del efecto Piezoeléctrico (efecto mecánico y eléctrico). 7"".
8+ocumento sin título.9 :;nline>>.monogra2as.com=traba3os@pdf=materiales@
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