Dielektrische Spektroskopie an Rochelle-Salzen (PDF)

Diplomarbeit aus dem Jahr 1996 im Fachbereich Physik - Optik, Note: sehr gut, Technische Universität Darmstadt (Institut für Festkörperphysik), Sprache: Deutsch, Abstract: Rochelle-Salz wurde im Jahre 1655 erstmalig durch den Apotheker Pierre Seignette in La Rochelle (Frankreich) synthetisiert. Daher wurde früher auch der Name Seignette-Salz für diese Substanz gebraucht.
Es war die erste und für lange Zeit die einzige bekannte Substanz, die elektrisch ordnet. Daher findet sich in der frühen Literatur auch der Begriff Seignetto-Elektrika für andere Stoffe, für die heute der Begriff Ferroelektrika in Analogie zum Magnetismus gebräuchlicher ist.
Rochelle-Salz ist ein organisches Salz; es kristallisiert als Doppel-Tartrat des Kaliums und Natriums unter Bindung von vier Wassermolekülen und zeigt eine Phasenumwandlung von einem paraelektrisch ungeordneten zu einem Zustand ferroelektrischer Ordnung. Die Übergangstemperatur wird ebenfalls in Analogie zum
Magnetismus mit dem Begriff Curie-Temperatur bezeichnet. Diese Umwandlung findet bei etwa 297K statt.
Eine sehr bemerkenswerte Eigenschaft ist, dass die Kristalle einen weiteren Curie-Punkt bei Tc ~255K besitzen, bei dem die ferroelektrische Phase in eine Phase übergeht, die gemeinhin als paraelektrisch bezeichnet wird. Dieses Charakteristikum wurde erst Anfang dieses Jahrhunderts entdeckt. Rochelle-Salz ist die einzige bisher bekannte ferroelektrische Substanz mit diesem Verhalten.
Die Substanz NaNH4-Tartrat, genannt Ammonium-Rochelle-Salz, zeigt nur
einen Phasenübergang bei circa 108K hin zu einer polaren Phase. Diese Umwandlung wird nach der Landau-Theorie als Übergang erster Ordnung klassifiziert, während die beiden des reinen Rochelle-Salzes Übergänge zweiter Ordnung sind.