เฟอร์โรอิกส์
ในวิชาฟิสิกส์เฟอร์โรอิกส์คือการศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็กเฟอร์โรอิเล็กทริกเฟอร์โรและอิลาสติกเฟอร์โร
การเปลี่ยนสถานะ
พื้นฐานของวัสดุเฟอร์โรอิกคือการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในคุณสมบัติทางกายภาพที่สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงอุณหภูมิแคบๆ การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกายภาพเกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นรอบๆ ค่าอุณหภูมิวิกฤตค่าหนึ่ง ซึ่งโดยปกติจะใช้สัญลักษณ์ แทนเหนืออุณหภูมิวิกฤตนี้ ผลึกจะอยู่ในสถานะที่ไม่ใช่เฟอร์โรอิกและไม่แสดงคุณสมบัติของเฟอร์โรอิก เมื่อต่ำกว่าอุณหภูมินี้มันเกิดการเปลี่ยนสถานะโดยธรรมชาติ การเปลี่ยนสถานะดังกล่าวโดยทั่วไปส่งผลให้โครงสร้างผลึกที่ไม่ใช่เหล็กเบี่ยงเบนไปเล็กน้อย แต่ด้วยรูปร่างของหน่วยเซลล์ ที่แตกต่างกัน สมมาตรแบบจุดของวัสดุจะลดลงการแตกของสมมาตร นี้ ทำให้เกิดการก่อตัวของเฟสเหล็กขึ้นได้
ลดอุณหภูมิลงต่ำกว่ารวมถึงโมเมนต์ไดโพล ที่เกิดขึ้นเอง ตามแกนของเซลล์หน่วย แม้ว่าโมเมนต์ไดโพลแต่ละตัวอาจมีขนาดเล็กในบางครั้ง แต่ผลกระทบของหน่วยเซลล์ก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญ
สารเฟอร์โรอิเล็กทริกไม่สามารถดำรงอยู่ได้ในผลึกที่มีจุดศูนย์กลางสมมาตรผลึกที่มีจุดศูนย์กลางสมมาตรคือผลึกที่มีจุดแลตติสสามารถแมปไปยังจุดแลตติสได้.
การเกิดสนามแม่เหล็ก โดยธรรมชาติของสารแม่เหล็กเฟอร์โรแมก เนติก นั้น สามารถอธิบายได้จากการแตกหักของสมมาตรจุดในการเปลี่ยนจากเฟสพาราแมกเนติกไปเป็นเฟสเฟอร์โรแมกเนติก ในกรณีนี้เรียกอีกอย่างว่าอุณหภูมิคูรี
ใน ผลึก เฟอร์โรอิลาสติก การเปลี่ยนจากเฟสที่ไม่ใช่เฟอร์โรอิก (หรือเฟสต้นแบบ) ไปสู่เฟสเฟอร์โรอิก จะทำให้เกิดความเครียดขึ้นเองโดยธรรมชาติ ตัวอย่างของการเปลี่ยนเฟสเฟอร์ โรอิลาสติก คือ เมื่อโครงสร้างผลึกเปลี่ยนจาก โครงสร้าง แบบเตตระโกนัล (รูปทรงปริซึมสี่เหลี่ยม) ไปเป็น โครงสร้าง แบบโมโนคลินิก (รูป ทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั่วไป) โดยที่รูปทรงของหน่วยเซลล์ก่อนและหลังการเปลี่ยนเฟสจะแตกต่างกัน ทำให้เกิดความเครียดภายในวัสดุ
ตัวแปร
วัสดุ ที่มีคุณสมบัติหลายอย่างพร้อมกัน (Multiferroic materials) แสดงคุณสมบัติเฟอร์โรอิกมากกว่าหนึ่งอย่างในเฟสเดียว
มีการเสนอลำดับเฟอร์โรอิกที่สี่ที่เรียกว่าลำดับเฟอร์โรทอรอยดิก[ 1 ]
การเปลี่ยนเฟสเฟอร์โรอิกจำนวนมากได้รับการศึกษาภายใต้สภาวะที่ไม่สมดุล[ 2 ]ภายใต้สภาวะการกระจายพลังงาน ระบบควอนตัมหรือแม้แต่อนุภาคคอลลอยด์อาจแสดงลำดับคล้ายเฟอร์โรอิก ซึ่งสามารถถือได้ว่าเป็นอนาล็อกที่ไม่สมดุลของวัสดุเฟอร์โรอิก ตัวอย่างเช่น อนุภาคคอลลอยด์ที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีได้รับการสังเกตว่าแสดงภาวะวิกฤตและลำดับระยะยาว ซึ่งเรียกรวมกันว่าลำดับเฟอร์โรเคมี[ 3 ]