Uniwersytet Śląski w Katowicach

Niemetaliczne materiały ferroiczne, z różnym uporządkowaniem w podukładzie elektrycznym, są klasycznymi materiałami wielofunkcyjnymi. Efektywne wykorzystanie tego typu materiałów wymaga dogłębnego poznania dynamiki elementarnych procesów polaryzacyjnych. Takie badania mają fundamentalne znaczenie dla stymulowanego wiedzą rozwoju inżynierii ferroicznych materiałów funkcyjnych. Zastępuje on tradycyjną metodę „prób i błędów”.
Powyższy ogólny cel będzie realizowany poprzez następujące zadania badawcze:
• badanie niskoczęstotliwościowej dyspersji liniowej podatności elektrycznej;
• badanie nieliniowej odpowiedzi dielektrycznej;
• badanie odpowiedzi piezoelektrycznej;
• badanie odpowiedzi piroelektrycznej;
• badanie temperaturowej zależności nisko-częstotliwościowej impedancji;
• badanie przenikalności elektrycznej przy przyłożonym ciśnieniu osiowym.

Uzyskane wyniki badań będą podstawą eksperymentalnej weryfikacji, znanych w literaturze przedmiotu, modeli teoretycznych opisujących zachowanie relaksorowe bądź ferroiczny stan szklisty.
Planuje się badanie wybranych materiałów o strukturze perowskitu (np. PMN, NBT, roztwory stałe na bazie tytanianu baru) oraz tetragonalnego brązu wolframowego (np. SBN i CBN) tak w postaci monokrystalicznej jak i ceramicznej. Wymienione klasy materiałów charakteryzują się tzw. zintegrowaną funkcyjnością. Dzięki temu tego typu materiały cechuje szerokie spektrum o potencjalnych możliwości aplikacyjnych. Wśród nowych różnorakich zastosowań wymienić można m.in.: przestrajalne napięciowo kondensatory, nowej generacji przesuwniki fazowe, urządzenia chłodzące wykorzystujące efekt elektrokaloryczny, urządzenia wykorzystujące prosty i odwrotny efekt piezoelektryczny, czujniki piroelektryczne, samoregulujące elementy grzejne wykorzystujące silny efekt PTC.