Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 19: Praktika und neue Praktikumsversuche 2 (Simulationen)

DD 19.1: Vortrag

Dienstag, 20. März 2012, 16:30–16:50, P 13

Ein anschaulicher Zugang zur Ferroelektrizität — •Markus Kühn — Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken, Deutschland

Ferroelektrika werden oft mit Hilfe der Landau-Ginzburg-Devonshire-Theorie beschrieben. Ebenso kann das Weiss-Model des Ferromagnetismus durch Analogiebetrachtungen für ferroelektrische Materialien herangezogen werden. Typische ferroelektrische Eigenschaften wie beispielsweise Polarisationshysteresen, Temperaturabhängigkeit von remanenter Polarisation und elektrischer Suszeptibilität oder die Feldstärkeabhängigkeit der elektrischen Suszeptibilität in Form von Schmetterlingskurven können aus dem Modell hergeleitet werden [1, 2]. Je nach Wahl einzelner Parameter in dem jeweiligen Modell können ferner paraelektrische Eigenschaften beschrieben werden. Ein anschaulicher Zugang zur Ferroelektrizität über diese makroskopischen Modelle mit Hilfe von Animationen ist hier naheliegend und bei der Vermittlung eines nachhaltigen Verständnisses für die Ferroelektrizität zielführend. Bei dieser Art der Darstellung sind die physikalischen Zusammenhänge mit nur wenigen Gleichungen vermittelbar, d. h. die eigentliche Physik tritt nicht unter dem sie beschreibenden mathematischen Beiwerk in den Hintergrund.

[1] H. Kliem, M. Kühn, B. Martin, "The Weiss field revisited", Ferroelectrics 400, pp. 41-51 (2010).

[2] M. Kühn, H. Kliem, "Phase transitions in the modified Weiss model", Ferroelectrics 400, pp. 52-62 (2010).