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Ferroelektrizität von Bariumtitanat

In einem ferroelektrischen Material können die geladenen Gitterbausteine verschiedene Positionen einnehmen. Durch die Verschiebung von positiven und negativen Ladungen entsteht eine elektrische Polarisation. In Bariumtitanat (BaTiO₃) kann das positive Titan-Ion zwei Positionen einnehmen. Dadurch kann die Richtung der Polarisation hin- und hergeschaltet werden.

Die Grafik zeigt zwei Gittermodelle, die eine Kristallstruktur darstellen. Beide Hälften zeigen bis auf ein Detail das Gleiche: An den Ecken eines durch schwarze Linien dargestellten Würfels befinden sich graue Kugeln, die Sauerstoff-Ionen darstellen. Im Mittelpunkt der Flächen des dreidimensional dargestellten Würfels befindet sich jeweils eine blaue Kugel, die ein Barium-Ion darstellt. Die sechs Barium-Atome bilden so einen Oktaeder, der in den Würfel einbeschrieben ist. Soweit sind beide Grafiken identisch. In der linken Grafik schwebt knapp über dem räumlichen Mittelpunkt des Würfels eine schwarze Kugel, die ein Titan-Ion darstellt. Links neben der Gitterstruktur ist ein Pfeil dargestellt, der von unten nach oben weist. Er ist mit "Polarisation" beschriftet und hat ein Minuszeichen beim Fußende sowie an der Spitze ein Pluszeichen. Im rechten Bild schwebt die schwarze Kugel knapp unterhalb der Würfelmitte. Der Pfeil weist dort von oben nach unten.

Welt der Physik

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