Ferroelektrilised materjalid on materjalid, millel on loomulik laengupolarisatsioon, mida saab ümber pöörata välise elektrivälja abil, mida nimetatakse lülitusprotsessiks. Ferroelektri omadus on tuntud alates 1921. aastast ja 2011. aasta seisuga on selliseid omadusi näidanud üle 250 ühendi. Teadusuuringud on keskendunud plii titanaadile, PbTiO3-le ja sarnastele ühenditele. 2011. aasta seisuga uuritud ferroelektrilistest materjalidest on näidatud, et kõik on piesoelektrilised materjalid. See tähendab, et kui sellistele ühenditele rakendatakse mehaanilist survet või muud heli- või valgusenergiast tulenevat energeetilist pinget, toodavad need elektrit.
Ferroelektri rakendused hõlmavad laia spektrit elektroonikaseadmeid, alates vooluahela komponentidest nagu kondensaatorid ja termistorid kuni elektrooptika või ultraheliga varustatud seadmeteni. Üks kõige aktiivsemalt uuritud ferroelektriliste materjalide areen on arvutimälu. Materjalide konstrueerimine nanomeetri skaalal tekitab nn keerise nanodomeene, mis ei vaja polarisatsiooni vahetamiseks elektrivälja. Mitmed USA osariigi ülikoolide süsteemid, mis töötavad 2011. aastani koos Lawrence Berkeley riikliku laboriga, täiustavad materjali, mis nõuaks palju vähem elektrienergiat kui traditsioonilised magnetilised arvutidraivid. See oleks ka andmemälu tahkis, mis töötab palju kiiremini ja suurema salvestusmahuga kui praegu turul olev välkmälu, mis võib ühel päeval salvestada terveid operatsioonisüsteeme ja tarkvara, muutes arvuti käivitumiseks ja töötlemiseks palju kiiremaks. suurem.
Ferroelektriline efekt on saanud oma nime ferromagnetismist, mis kirjeldab looduses leiduvaid raual põhinevaid püsimagnetmaterjale. See on siiski veidi vale nimetus, kuna enamik ferroelektrilisi materjale ei põhine rauaelemendil. Titaanhappe soolad, mis on saadud titaandioksiidist, moodustavad paljud peamised uuritavad ferroelektrilised materjalid. Nende hulka kuuluvad baariumtitanaat, BaTiO3, pliitsirkonaattitanaat, PZT või sarnased ühendid, nagu naatriumnitraat, NaNO2.
PZT on 2011. aasta seisuga tööstuses kõige laialdasemalt kasutatav ferroelektriline materjal. See on hübriidmaterjal ferroelektrilise pliititanaadi ja antiferroelektrilise plii tsirkonaadi vahel, mis võimaldab materjali valemeid konstrueerida lähemale ühele või teisele ferroelektrilise või teisele otsale. anti-ferroelektriline spekter. Kuna PZT-d saab häälestada selle tundlikkuse järgi mehaaniliste, heli- või elektriväljade suhtes, ja kuna see on keraamiline materjal, mida on lihtne vormida, vormida ja lõigata, kasutatakse seda sageli passiivsete andurite ja saatjate jaoks väga spetsiifilistel sagedustel.