Введение. 9 страница

В ионных газовых лазерах лазерные переходы происходят между уровнями одно- или двукратно ионизированных атомов. Этому способствуют большие плотности тока при ионизации газов. Инверсия населенностей уровней осуществляется между уровнями Е3 и Е4. Уровень Е4 с большим временем жизни сильно заселяется возбужденными атомами. Атомы возбуждаются при их соударении с быстрыми электронами в газовом разряде, а также путем перехода с полосы Е5 (Рисунок - 6.15).

Рисунок - 6.15. Схема уровней, используемых в ионных лазерах

Уровень E3 имеет короткое время жизни относительно уровня и поэтому он быстро опустошается. Для сильной ионизации газа ток пропускают через длинный капилляр, который охлаждается из-за большой выделяемой энергии. Для увеличения концентрации электронов в центре капилляра создается продольное магнитное поле, которое сжимает разряд и предохраняет стенки от разрушения. На Рисунок - 6.16 приведена одна из схем ионного лазера.

Рисунок - 6.16. Схема ионного лазера на аргоне: 1 — трубка обратной циркуляции газа

Первичные электроны генерируются катодом и на своем пути в разрядной трубке ионизируют газ. Для компенсации перекачки газов используют длинную трубку, которая не шунтирует газовый разряд.

Разряд в газе возбуждается постоянным, либо переменным высокочастотным полем.

Наибольшее распространение получил аргоновый лазер. Он генерирует в сине-зеленой части спектра на длинах волн 0,488 и 0,514 мкм. Аргоновые лазеры могут излучать и в УФ-части спектра (0,340—0,370 мкм). Мощность излучения достигает киловатта. Аргоновый лазер может работать как в непрерывном, так и импульсном режимах. Криптоновые лазеры генерируют излучение в красной части спектра (0,65—0,86 мкм).

6.5.2.3 Молекулярные лазеры

Молекулярные лазеры представляют собой оптические квантовые генераторы, в качестве активного вещества которых используются молекулы. В отличие от атомов, молекулы газов имеют кроме электронных энергетических уровней также колебательные и вращательные.

Первый молекулярный лазер был реализован на смеси молекулах углекислого газа и азота. Молекула СO₂ имеет три частоты собственных возбуждаемых колебаний, которым соответствуют уровни Е3, Е4, Е5 (Рисунок - 6.17). Заселение этих уровней происходит вследствие нескольких одновременно протекающих процессов. Молекулы углекислого газа возбуждаются при соударении с быстрыми электронами в газовом разряде. Одновременно вводится азот и в газовом разряде происходит ионизация молекул азота и углекислого газа. Возбуждается уровень Е2 в молекуле азота и уровень Е5 в молекуле углекислого газа. Молекулы азота возбуждаются весьма интенсивно и энергию возбуждения резонансно передают молекулам СO₂.

В дальнейшем происходит переход с полосы уровней Е5 на нижележащие уровни с одновременным излучением. Причем генерация возникает на большом числе переходов молекулы СO₂ в интервале волн от 9 до 18 мкм.

На Рисунок - 6.17 приведена схема мощного лазера. В электрическом разряде имеют место нежелательные эффекты, такие как разогрев газа и диссоциация его молекул. Эти паразитные эффекты устраняются тем, что газовая смесь непрерывно прокачивается через разрядные трубки лазеров с целью регенерации газовой смеси.

Рисунок - 6.17. Схема уровней молекул углекислого газа и азота

Рисунок - 6.18. Схема мощного СO2 лазера: 1 — зеркала радиатора; 2 — блок управления лазером с системой блокировки; 3 — источник питания; 4 — смеситель газов; 5 — блок управления водяным охлаждением; 6 — система поворотных призм; 7 — система прокачки; 8 — анодный блок, 9 — многократно свернутый оптический резонатор; 10 — лазерный луч

Газовая смесь прокачивается через разрядные трубки, составляющие многократно свернутый оптический резонатор. С одного метра активной среды такого лазера можно получить лазерное излучение мощностью более 50 Вт на длине волны 10,6 мкм. Повышение удельной мощности можно получить путем интенсивного охлаждения рабочей смеси. Лазеры, в которых возбуждение рабочей смеси достигается за счет возбуждения разряда высокого давления и пучком быстрых электронов с энергией до 500 кэВ, носят название электроионизационных СO2-лазеров. В таком типе лазеров с одного метра активной среды можно снять до 100 Дж и достигнуть максимальной энергии свыше 10 кДж.

Особую техническую трудность представляет вопрос лазерных зеркал. Их делают из кристаллов КСl, ZnSе, СdТе, n-Gа, NaСl. Большая выходная мощность излучения выводится не как обычно, через полупрозрачное зеркало, а через прозрачное для ИК-излучения окно в зеркале. В этом случае изготовляют охлаждаемые водой зеркала из бронзы, молибдена и других металлов.

Помимо молекулярных лазеров на СO2 разработаны лазеры на моноокиси углерода СО, на парах воды, работающие на длинах волн λ= 27,9 мкм, λ = 118,6 мкм.

В далеком ИК-диапазоне (λ = 337 мкм) работают лазеры на молекулах НСN

Коэффициент полезного действия молекулярных лазеров лежит в пределах 20—40%, а максимальная мощность 100 кВт и более.

6.5.2.4 Эксимерные лазеры

Эксимерный лазер — газовый лазер, активная среда которых представляет собой электронные переходы эксимерных молекул.

Эксимерные молекулы существуют только в электронно-возбужденном состоянии. Основному электронному состоянию таких молекул соответствует разлетный терм.

Зависимость потенциальной энергии взаимодействия Е атомов эксимерной молекулы от межядерного расстояния R. является монотонно спадающей функцией (Рисунок - 3.14).

Для возбужденного электронного состояния, которое является верхним уровнем лазерного перехода, имеется минимум. Этот минимум и определяет существование эксимерной молекулы. Время жизни возбужденной эксимерной молекулы определяется временем ее радиационного распада. Нижнее состояние лазерного перехода опустошается в процессе разлета атомов эксимерной молекулы.

Газ, содержащий эксимерные молекулы, является активной средой. Эксимерные молекулы, как правило, представляют собой короткоживущие соединения атомов инертных газов друг с другом, с галогенами и кислородом.

Конструкция эксимерных лазеров типична для газовых лазеров. Возбуждение активной среды производится электронными пучками, газовым разрядом, оптической накачкой или комбинацией этих способов.

Длина волны излучения лежит в видимой или ближней УФ-области спектра. В табл. 3.2 приведены некоторые параметры лазеров на наиболее распространенных эксимерных молекулах.

Рисунок - 6.19. Зависимость энергии Е зксимерной молекулы от межатомного расстояния R.

Особенностью эксимерных лазеров является высокое значение ширины линии усиления активного перехода. Это обстоятельство позволяет создавать мощные лазеры длин волн УФ-диапазона. Одновременно можно производить плавную перестройку длины волны в достаточно широком диапазоне. Особой мощностью обладают эксимерные лазеры на основе F2. Например, КrF-лазер имеет выходную энергию в импульсе до 100 кДж и длительностью импульса порядка 1 нс, что позволяет использовать его в экспериментах по термоядерному синтезу.

Таблица 3.2. Параметры эксимерных лазеров

Эксимерная молекула	Длина волны в центре линии перехода, нм	Ширина линии усиления, нм
Аr	126,1
Kr	146,7
Хе2	172,0
АrР (В-Х)	193,3
КrСl (В-Х)	222,0
КrР (В-Х)	248,4
XeBr(В-Х)	281,8	1,0
ХеСl(В-Х)	308,0
XeF (В-Х)	351,1
ХеF (С-А)
ХеО		25,0
КrО		1,5
АrО		4,0

6.5.2.5 Газодинамические лазеры

Газодинамический лазер— газовый лазер, в котором инверсия населенностей создается в системе колебательных уровней энергии молекул газа с помощью адиабатического охлаждения нагретых газовых масс, движущихся со сверхзвуковой скоростью. Другими словами, в качестве активной среды используется быстро охлаждаемая смесь газов, инверсная населенность уровней в которой достигается при следующих условиях:

□ скорость опустошения нижнего уровня лазерного перехода выше скорости опустошения внешнего уровня;

□ время опустошения верхнего уровня больше времени движения газа в резонаторе. Эти условия обеспечивают так называемую инверсию населенностей верхних уровней. На Рисунок - 3.15 приведена схема газодинамического лазера.

В камере сгорания сжигается углеводородное топливо с воздухом в качестве окислителя. Нагретая газовая смесь аэродинамическими средствами разгоняется до сверхзвуковой скорости (~ 1,8 км/с) и резко расширяется. Молекулы газа СO₂, Аr, Ne опустошают свой инверсный уровень, что создает условия для генерации излучения. Оптический резонатор,

зеркала которого параллельны потоку, имеет значительные размеры и способен усиливать колебания на длинах волн λ1= 18,4 мкм, λ2 = 16,7 мкм, λ3 = 16,2 мкм. На СО-лазере получено излучение на длине λ= 5 мкм.

В непрерывном режиме газодинамические лазеры позволяют получать излучение мощностью ~10² кВт при КПД ~1%.

6.5.3 Химические лазеры

Химические лазеры — лазеры, в которых инверсия населенностей создается во время экзотермических химических реакций, приводящей к преобразованию химической энергии в энергию электромагнитного излучения.

Различают три вида химических реакций, на основе которых созданы химические лазеры: - фотодиссоциация или распад молекул под действием света;

- диссоциация молекул при электрическом разряде в газе;

- взаимодействие молекул, атомов и соединений.

Химический лазер с использованием реакции фторирования водорода представлен на Рисунок - 6.22.

Молекулярный азот N2 нагревают в камере до Т= 2000 К и одновременно в реактивную камеру вводят газообразный гексафторид серы (SF6). В процессе смешения с горячим азотом происходит диссоциация с образованием атомов фтора. Смесь продувается со сверхзвуковой скоростью через сопла Лаваля. Одновременно вводится водород Н2. В результате взаимодействия фтора и водорода образуется колебательно-возбужденные молекулы фтористого водорода (HF)*, которые проникают через оптический резонатор из параллельных зеркал. В оптическом резонаторе возбуждается когерентное излучение на длинах волн 2,6 3,6 мкм. Мощность непрерывной генерации достигает десятки киловатт при КПД ~ 10%.

Фотодиссационные лазеры содержат в качестве активной среды результат распада, например, по схеме

где J* — возбужденный атом иода.

Йодный фотодиссационный лазер работает на длине волны λ = 1,31 мкм с энергией в импульсе до 100 Дж.

Существуют и другие типы лазеров с использованием различных типов химических реакций. Разрабатываются лазеры, работающие в видимом и ультрафиолетовом диапазоне длин волн.

6.5.4 Лазеры на парах металла

Лазеры на парах металлов — газовые лазеры, активная среда которых является парами металла.

В настоящее время генерация газовых лазеров осуществляется на переходах атомов и атомарных ионов более 50 элементов, из них половина на переходах атомов или ионов металлов.

Разрядная трубка с металлом помещается в трубчатую печь. Для поддержания разряда в ненагреваемых частях трубки используется буферный инертный газ, например, гелий (Рисунок - 6.23). В некоторых конструкциях буферный газ используется в процессе создания инверсной заселенности уровней, например, в гелий-кадмиевом лазере. Вместо термического нагрева иногда используют явление катафореза или движения дисперсионных частиц под действием электрического поля. Это явление объясняется существованием на границе двойного электрического слоя.

Рисунок - 6.23. Схема лазера на парах металла: 1 — нагреватель; 2 — резонаторная трубка; 3 — электроды; 4 — зеркала резонатора

Одной из перспективных конструкций является лазер на парах меди. В активной системе лазера на парах меди при переходах с резонансного уровня на метастабильный возникает уникально высокий коэффициент усиления. Эти лазеры могут работать в режиме сверхсветимости, при котором использование оптического резонатора необязательно. Такая возможность позволяет использовать лазер на парах меди в качестве когерентных усилителей света, способных за один переход активной среды на несколько порядков усилить яркость световых пучков, формирующих изображение или какую-нибудь оптическую информацию. Лазер на парах меди генерирует в зеленой части спектра λ=0,510 мкм. Возможна генерация также на желтой линии λ=0,578 мкм. Накачка активной среды в лазерах на парах металлов осуществляется газовым разрядом, оптическим путем, процессом перезарядки, в процессе рекомбинации двукратно заряженных ионов.

6.5.5 Лазеры на свободных электронах

Лазеры на свободных электронах представляют собой генератор когерентных электромагнитных колебаний оптического диапазона длин волн, принцип работы которого основан на взаимодействии пучка свободных релятивистских электронов с пространственно-периодическим электрическим или магнитным полем.

Лазер на свободных электронах близок к приборам релятивистской высокочастотной электроники. Это прибор, принцип работы которого основан на эффектах квантовой и вакуумной электроники.

Пучок релятивистских электронов создается ускорителем заряженных частиц и направляется в ондулятор. Ондулятор представляет собой устройство, в котором создаются электромагнитные поля, действующие на движущуюся в нем заряженную частицу с периодической силой. Так, что среднее за период значение силы равно нулю.

Движущаяся заряженная частица, попав в ондулятор, совершает периодические колебания и генерирует ондуляторное излучение. В общем случае цуги волн ондуляторного излучения представляют собой гармоники, кратные основной частоте. Частоты ωn n-й гармоники в соответствии с эффектом Доплера определяются как

где - частота колебаний частицы в ондуляторе. При θ = 0 частоты ондуляторного излучения максимальны. Длина волны первичного излучения в направлении движения электронов

где λ — период электрического или магнитного поля в ондуляторе, γ — отношение кинетической энергии электрона к их энергии покоя. Если γ >> 1, то λ << λ0 (частота первичного излучения во много раз превышает частоту поперечных колебаний электронов). В открытом резонаторе, в который направляются релятивистские электроны и создаваемая ими первичная электромагнитная волна, происходит усиление волны и генерация направленного когерентного излучения. Такое излучение возникает из-за явления самосогласованного процесса, включающего в себя группирование электронов в сгустки под действием резонансной первичной волны. Группирование электронов возможно только при условии расходимости пучка, не превышающей несколько миллирадиан, и при условии моноэнергетичности электронов. Усиление происходит за счет когерентного излучения образовавшихся электронных сгустков.

В лазерах на свободных электронах есть возможность плавной перестройки длины волны генерации путем изменения величины кинетической энергии электронов. Так, получена генерация в инфракрасном диапазоне длин волн (10,8 мкм, 3,4 мкм, 0,65 мкм). Средняя Мощность излучения составляет около 5 Вт. КПД составляет ~ 1%, но может быть увеличен до 40% при условии возврата электронов в резонатор.

7. Функциональная диэлектрическая электроника

7.1. Физические основы

Функциональная диэлектрическая электроника представляет собой направление в функциональной электронике, в котором изучаются явления и эффекты в активных диэлектриках, а также возможность создания приборов и устройств обработки и хранения информации на основе динамических неоднородностей электрической, магнитной или электромагнитной природы.

7.1.1. Динамические неоднородности

В активных диэлектриках в основном используются динамические неоднородности раз­личной физической природы: домены, квазичастицы, неоднородности фоторефрактивной и электрооптической природы.

Особый интерес представляют сегнетоэлектрические домены. Они представляют собой области однородной спонтанной поляризации Ps (Рисунок - 7.1, а). Размеры доменов составляют несколько микрон и разделены переходной областью или доменной границей толщи­ной в несколько ангстрем (Рисунок - 7.1,б). Поляризация Р зависит от напряженности электри­ческого поля Е нелинейным образом. При циклическом изменении Е от +Ек до –Ек век­тор поляризации меняется от +Ps до –Ps, где Ек— коэрцитивная сила. Функция PS=f(EK) имеет вид петли гистерезиса (Рисунок - 7.1, в). Петля гистерезиса является отличи­тельной чертой динамических неоднородностей сегнетоэлектрической природы. Время электронной переполяризации составляет ~ 10–15 с.

Спонтанной поляризацией обладают и пироэлектрики, но направление вектора PS в них строго фиксировано и поэтому не обнаружено динамических неоднородностей типа до­менов.

В сегнетоэлектриках-сегнетоэластиках наблюдается спонтанная локальная деформация в результате изменения внешних условий. Спонтанная деформация сопровождается изменением знака при воздействии электрического поля.

В сегнетоэлектриках наблюдаются фотостимулированные фазовые переходы 1-го и 2-го рода, при которых генерируются фазоны — макроскопические квазичастицы. Фазоны представляют собой возбуждение в гетерофазной системе из смеси фазовых состояний одного и того же вещества, связанной с образованием вокруг заряженной частицы флук­туации концентрации одной из компонент системы, создающей для частицы потенциаль­ную яму. Самосогласованный радиус фазона R0 при данной температуре и заданной плот­ности поверхностной энергии пропорционален числу локализованных электронов п: R0~n2/3 (2R0»10 Å). Фазоны можно рассматривать как подвижные пакеты квазичастиц с эффективной массой М. Модель фазона предполагает существенное влияние фазового перехода 1-го рода на электропроводность. Такие пакеты квазичастиц— фазонов — можно, по-видимому, рассматривать как динамические неоднородности в сегнетоэлек­триках.

Рисунок - 7.1. Слоистая доменная структура и распределение в ней полей (а), структура сегнетоэлектрической доменной стенки (6), петля гистерезиса переполяризации домена (в)

В сегнетоэлектриках же в области фотостимулированных фазовых переходов типа "порядок—беспорядок", образуются макроскопические квазичастицы — флуктоны, которые тоже можно рассматривать в качестве динамических неоднородностей. Флуктуоны возбуждаются в гетерофазной системе и представляют собой флуктуации концентрации одной из компонент системы, создающие для частицы потенциальную яму, перемещающуюся вместе с частицей.

В сегнетомагнитных кристаллах одновременно существуют магнитная и электрическая дипольные структуры и соответственно векторы спонтанной поляризации Ps и спонтан­ной намагниченности MS. В элементарных ячейках кристаллографических структур сегнетомагнетиков должны находиться частицы, обладающие как электрическим дипольным моментом, так и магнитным. Сосуществование электрических и магнитных дипольных структур определяется принципом симметрии в различных кристаллографических структурах. Вещества определенной симметрии обладают магнитоэлектрическим эффектом. Он состоит в том, что при наложении электрического поля появляется пропорциональная полю намагниченность, а при наложении магнитного поля появляется электрическая поляризация, пропорциональная этому полю. В общем случае для таких сред справедливы соотношения:

где v и v' – магнитоэлектрические тензоры, e — диэлектрическая проницаемость, m – магнитная проницаемость вещества.

Представляют интерес для их использования в качестве динамических неоднородностеи экситоны и поляритоны. Экситоны представляют собой электронное возбуждение в кристалле диэлектрика или полупроводника, распространяющееся по кристаллу в виде волны, но не связанное с передачей электрического заряда или массы. При освещении кристалла могут возникнуть поляритоны, представляющие собой квантовые квазичастицы, возникающие при взаимодействии экситона и оптического фонона с фотоном. Эти экзотические квазичастицы способны переносить информационный сигнал и могут быть использованы в устройствах функциональной электроники.

7.1.2. Континуальные среды

В качестве континуальных сред в функциональной диэлектрической электронике используются, как правило, активные диэлектрики. Под активными диэлектриками будем понимать диэлектрические материалы, в которых могут быть возбуждены динамические неоднородности и которые предназначены для процессов генерации, усиления, преобразования и хранения информационных сигналов.

Активные диэлектрики существенно отличаются от пассивных, которые применяются в основном в качестве электроизоляционных материалов.

Свойства активных диэлектриков зависят от воздействия на них определенных физи­ческих полей: механических, тепловых, электрических, магнитных. Результатом взаимо­действия структуры диэлектрика и полей является генерация динамических неоднородностей определенной физической природы. Активные диэлектрики, используемые в качестве континуальных сред в приборах и устройствах функциональной диэлектрической электроники, обладают широким набором свойств, определяемых типом воздействующих физических полей: механических, тепловых, электрических, магнитных, оптических.

В результате анализа континуальных сред удалось систематизировать свойства диэлектриков в зависимости от воздействующих на них физических полей.

На Рисунок - 7.2 схематично представлены информационные поля, отражающие различные физические взаимодействия в активных диэлектриках. В соответствии с принятой системой классификации пронумеруем различные свойства активных диэлектриков в зависимости от типов информационных полей.

Область, ограниченная координатами 1.1—2.1, 1.3—2.1, 1.1—2.3, 1.3—2.3 представляет собой термоупругие свойства диэлектриков.

Рисунок - 7.2. Системный анализ свойств активных диэлектриков

Пьезоэлектрики располагаются в области, ограниченной координатами 1.1—3.1, 1.3—3.1, 1.1—3.5, 1.3—3.5. Их основным свойством является наличие поляризации, направление и уровень которых могут быть изменены при внешних воздействиях. Различают прямой пьезоэлектрический эффект, заключающийся в поляризованности Р диэлектрика в зави­симости от механического напряжения а, описываемый соотношением

P = d s,

где d— пьезомодуль.

В обратном пьезоэлектрическом эффекте деформация % линейно зависит от поляризован­ности Р в соответствии с соотношением

,

где

,

здесь e – диэлектрическая проницаемость диэлектрика, e0— константа. Заметим, что пьезоэлектрические материалы анизотропны. Их пьезоэлектрические, диэлектрические и упругие свойства описываются набором компонент пьезомодулей dij упругих констант Sjj, диэлектрических проницаемостей eij по разным направлениям.

Каждая ячейка описываемой информационной области обладает рядом замечательных свойств и определяет тип пьезоэлектриков. Сегнетоэластики занимают ячейку с коорди­натами 1.2—3.2 и описываются зависимостью Р = Р(х). Пьезополупроводники распола­гаются в ячейках с координатами 1.2—3.5 и, как правило, представляют собой пленки CdS, ZnS, ZnO с низким значением e (< 10) и с выраженной зависимостью r = r(х).

Пироэлектрикы представляют собой класс активных диэлектриков, в которых происходит поляризация при однородном по объему изменению температуры. Этот класс располага­ется в информационной области с координатами 2.1—3.1; 2.3—3.1; 2.1—3.5; 2.3—3.5. Спонтанная или остаточная поляризация Р зависит от температуры Р - Р(Т), и для коли­чественного описания вводят пирокоэффгщиент р, определяемый выражением

.

Все пироэлектрики обладают обратным электрокалорическим эффектом, потому что их температура изменяется при поляризации.

Особый интерес для функциональной электроники представляют собой сегнетоэлектрические континуальные среды, имеющие доменную структуру. Каждый домен обладает спонтанной поляризацией, уровень и направление которых могут быть изменены внеш­ними полями, например электрическим. В отличие от пироэлектриков, у которых направ­ление вектора поляризации Р строго фиксировано, у сегнетоэлектриков суммарная поля­ризация зависит от поляризации отдельных доменов. На Рисунок - 3.2 сегнетоэлектрики зани­мают область с координатами 3.1—3.2.

В зависимости от вида поляризации различают ионные, дипольные и несобственные сег­нетоэлектрики. В ионных сегнетоэлектриках ячейка имеет вид куба типа АВ03, по вер­шинам которого расположены ионы типа A(Ва₂+, РЬ₂+, К₂+...), в центре ионы типа В(Тi₄+, Nb₄+), а в центрах граней ионы кислорода О2-. Если ионы типа В находятся в центре эле­ментарной ячейки (Рисунок - 7.3, а), то центры тяжести положительных и отрицательных ионов совпадают и общий дипольный момент равен нулю. Смещение иона В(Ti4+, напри-

мер) из центра кислородного октаэдра приводит к разбалансировке и возникновению ди-польного момента Р, направленного в сторону смещения (Рисунок - 7.3, б).

Спонтанная поляризация в сегнетоэлектриках такого типа является следствием упорядо­ченного смещения ионов и представляет собой фазовый переход типа смещения.

К ионным сегнетоэлектрикам относятся структуры типа перовскита (СаТiO₃), титанат бария (ВаТiO₃), титанат свинца (РЬТiO₃), ниобат калия (KNbO₃) и т. п.

В элементарной ячейке дипольных сегнетоэлектриков содержатся атомы с двумя положе­ниями равновесия, электрическая поляризация которой и определяется взаимным поло­жением атомов. На Рисунок - 7.3, в представлено взаимное расположение ионов при положи­тельном и отрицательном направлениях дипольного момента (Рисунок - 3.3, г). Фазовый пере­ход в дипольных сегнетоэлектриках, происходящий в точке Кюри, называется переходом типа "порядок – беспорядок"

.

Рисунок - 7.3. Элементарные ячейки сегнетоэлектриков: ионный тип в неполяризованном (а) и поляризованном (б) состояниях; дипольный тип при положительном (в) и отрицательном (г) дипольных моментах

К дипольным сегнетоэлектрикам относятся сегнетова соль (NaKC₄H₄O₆₄H₂O), тригли-цинсульфат ТГС (NH₂CH₂COOH)3H₂S0₄, нитрид натрия (NaNO₂) и т. п.

К особой группе относятся несобственные сегнетоэлектрики, в которых спонтанная поля­ризация обусловлена, например, деформацией кристаллической решетки при фазовом переходе. К этому типу относятся молибдат гадолиния [Cd₂(Mo0₄)₃], лангбейниты, [Tl₂Cd₂(SO₄)]₃, фторбериллат аммония [(NH₄)₂BeF] и т. п.

Кристаллы, в соседних ячейках которых одноименные ионы смещены в противополож­ных направлениях, называются антисегиетоэлектраками. Спонтанная поляризованность антисегнетоэлектриков равна нулю. При наложении сильного электрического поля антисигнетоэлектрик может переходить в сегнетоэлектрик с параллельной ориентацией дипо­лей. Отличительной особенностью антисигнетоэлектриков является наличие двойных петель диэлектрического гистерезиса.

К антисегнетоэлектрикам относятся кристаллы цирконата свинца (PbZn0₃), ниобата нат­рия (NaNbO₃), гафната свинца (РbНfО₃), дигидрофосфата аммония ADP (NH₄H₂PO₄) и т. п. Сегнетоэлектрики обладают довольно большим удельным сопротивлением (r > 109 Ом×м), Однако существуют такие сегнетоэлектрики, у которых значение r соответствует полу­проводникам. Можно искусственно снизить значение r, например, ионным легированием и получить новый тип сегнетоэлектрика— сегнетополупроводинк. К ним относятся ве­щества BiFeO₃, PbTiO₃ и др. Эти вещества занимают ячейку с координатами 3.2—3.5 (Рисунок - 7.2).