강유전체 응용

소개

전자세라믹스 과목이며
A+받은 자료 입니다

목차

유전체 소개
강유전체 원리
강유전체 응용

본문내용

강유전체에 앞서 유전체에 대해 알아보면 전기의 절연체를 전기장 내에 놓았을 때 표면에 전하가 유기되는 현상이 있는데, 이러한 관점에서 절연체를 다룰 때 이것을 유전체라 합니다.
1837년 M.패러데이가 콘덴서의 극판 사이에 절연물을 끼우면 전기용량이 증가하는데, 그것을 끼우기 전후의 전기용량의 비가 절연물의 종류에 따라 결정되는 데서 발견되었습니다.
원리는 도선을 타고 오던 전자가 금속판 양단에 모여서 더 이상 전자가 흐르지 못하고 모여 있게 되기 때문입니다. 이 금속판을 넓게 만들면 전체적으로 더욱 많은 전자들이 모여 있게 됩니다.
두 판 사이에 유전체를 채우면 금속판에 모이는 전자는 더욱 많아 지게 됩니다. 이러한 이유는 금속판 사이의 유전체 내부에 전기적 쌍극자(Dipole)이 존재 하기 때문입니다.
강유전체는 전기적으로는 절연체인 유전체의 일종으로서, 특수한 물리적 성질을 가진 물질이고, 1920년 로셸염이라는 물질에서 처음 그 성질이 발견되어 알려지게 된 물질입니다. 일반적으로 물질에 전기장을 가하면 그 영향으로 쌍극자 모멘트가 생겨서 전기편극이 일어난다. 그러나 강유전체는 전기장을 가하지 않아도 자발적으로 전기편극이 일어나며, 외부전계에 대하여 강한 분극 히스테리시스 곡선을 보여 전기장으로 분극의 방향을 바꿀 수 있습니다. 또한 전기장이 제거되면 그 방향의 분극은 그대로 잔존하게 됩니다.
강유전체는 특징적으로 자발 분극(spontaneous polarization)을 가지고 있을 뿐만 아니라 자발분극이 전기장에 의해 역전되는 현상이 나타나는 물성을 가지고 있습니다.
유전체 중에서 자발분극을 가지는 물질은 많지만 전기장으로 분극의 방향을 바꿀 수 없으면 이는 강유전체라고 할 수 없습니다. 강유전체는 퀴리온도에서 상전이현상을 보이는데, 상전이온도 아래에서는 전기 쌍극자끼리의 상호작용을 통해 자발분극이 특정한 방향으로 배열하고 있다가 그 온도 이상 에서는 열적 요동에 의해 자발분극을 잃게 되는 현상이 나타냅니다. 퀴리온도 아래에서는 자발분극이 일정한 방향으로 배열을 하게 되지만,구역이라는 것이 함께 형성됩니다.

참고자료

· http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2008/pr20080519/pr20080519.html