Ферроэлектрическая керамика: история и технологии

Ферроэлектрическая керамика зародилась в начале 1940-х годов с открытием того, что ферроэлектричество объясняет необычно высокую диэлектрическую проницаемость керамических конденсаторов на основе титаната бария. С тех пор эти материалы стали основой нескольких отраслей с оборотами в миллиарды долларов — от конденсаторов с высокой диэлектрической проницаемостью до последующих разработок пьезоэлектрических преобразователей, устройств с положительным температурным коэффициентом и электрооптических световых клапанов. Материалы на базе двух композиционных систем — титаната бария и титаната цирконата-свинца (lead zirconate titanate, PZT) — доминировали в этой области на протяжении всей её истории. Более поздние разработки в области ферроэлектрической керамики, такие как медицинские ультразвуковые композиты, пьезоэлектрические приводы с большим ходом (Moonies, RAINBOWS), фотострикторами и тонкие и толстые пленки для пьезоэлектрических и интегрально‑схемных применений, позволили сохранять отрасль инновационной несмотря на её возрастающую зрелость. Описываются различные керамические составы, их формы (объёмные образцы, пленки), методы изготовления, функции (свойства) и перспективы с точки зрения их ферроэлектрической природы и конкретных областей применения.