Dielektrika

Fyzika normálních dielektrik

Fázový přechod 2. druhu


    Při změně stavu paraelektrického na stav feroelektrický dochází k fázovému přechodu. Klasický fázový přechod 1. druhu můžeme pozorovat při tání ledu, kdy se pevná fáze mění v kapalinu. Tento přechod je charakteristický tím, že při dosažení určité teploty je látka přítomna v obou fázích. Můžeme tedy rozeznat obě složky - kapalnou i pevnou. Fázové přechody 2. druhu probíhají skokově. Tyto přechody jsou spojeny se změnou symetrie. Velmi názorný je tento typ přechodu v případě titaničitanu barnatého, který se v teplotním intervalu 120°C - 1460°C vyskytuje v kubické krystalografické soustavě (Obr. 1).
titanicitan bunka
Obr. 1 - Elementární buňka titaničitanu barnatého
    Vrcholy krychle tvoří atomy baria, v průsečících stěnových úhlopříček jsou umístěny atomy kyslíku a v průsečících tělesových úhlopříček se nalézá atom titanu. Jakmile dosáhne teplota Curieova bodu cureiuv bod, dojde k posunutí atomů titanu a kyslíku vzhledem k atomům baria. Toto posunutí probíhá ve směru hrany krychle. Z předchozího popisu je vidět, že jakékoliv posunutí atomů mění krystalografickou soustavu. Výsledkem posunutí nemůže být opět kubická soustava - z krystalografického hlediska se bude jednat o soustavu tetragonální. Přestože posunutí atomů můžeme považovat za spojité, krystalografická soustava se mění skokem. V jakémkoliv okamžiku se krystal vyskytuje v jedné ze soustav, neexistuje přechodný stav, který naopak můžeme pozorovat u fázových přechodů 1. druhu. Následující tabulka pak udává teplotu fázového přechodu u vybraných látek.
Teplota Tc fázového přechodu vybraných feroelektrik
Látka Tc [°C]
1 120
2 -18;24
3 -22;35
4 -30
5 26
6 20
7 22
8 -150
9 -60
10 22
11 10
12 -88
13 125
14 -15
15 165
16 -130
17 -80
18 847
19 487
20 159