4.1 Efecto ferroeléctrico.
Existen materiales, por ejemplo el PbOZrO2, en los que la variación del valor del campo eléctrico aplicado implica diferente valor de la polarización, y por tanto diferencias en el valor de la constante dieléctrica. Esto es equivalente a señalar que la polarización y la constante dieléctrica no son función lineal del campo eléctrico.
La representación gráfica, figura 9.14, de la polarización frente al campo aplicado nos da un comportamiento llamado histéresis ferroeléctrica. En dichos materiales, se cumple que la presencia de un dipolo, condiciona en el mismo sentido los dipolos adyacentes. La región en la que los dipolos se alinean en el mismo sentido se denomina dominio ferroeléctrico. La aplicación de un campo eléctrico externo puede variar la extensión del dominio.

Figura 9.14. Ciclo de histéresis de un material ferroeléctrico.

Pasemos a comentar la gráfica. En ausencia de campo externo (1), los dominios y los dipolos están distribuidos al azar, direccionados de forma que el momento dipolar total es nulo. Al aparecer un campo externo creciente (2), los dipolos intentan orientarse en la dirección del campo. Los dominios con momento favorable crecen a expensas de los que no lo están. Observamos que para bajos valores del campo, el efecto no es muy intenso: baja polarización, pero al aumentar dicho campo, se acentúa la polarización indicándonos que e = f (E).
Llegados a cierto valor del campo eléctrico (3), por mucho que se eleve, no conseguimos incrementar la polarización inducida. No se aprecia dependencia de e con E. La polarización ha alcanzado el valor de saturación. Los dominios adquieren la misma orientación. Si disminuimos la intensidad del campo hasta anularlo (4) el material retiene gran parte de la polarización inducida, recibiendo el nombre de polarización remanente, Pr. El material se comporta como un dipolo permanente, aunque no exista campo polarizante. El valor remanente es menor que el de saturación debido a que algunos dominios se desalinean como consecuencia del desorden térmico, que se opone al efecto de orientación unidireccional.
La disminución continuada del campo eléctrico (5), por aumento del valor absoluto pero en sentido opuesto al marcado en las cuatro primeras situaciones, produce en determinado valor la anulación del momento dipolar total. El campo capaz de anular la polarización es llamado de campo coercitivo (Er). Los dominios tornan su orientación de tal forma que la contribución de cada uno anula el momento dipolar del material en su conjunto. El aumento continuado del campo (6) nos llevaría a una situación análoga a la (3), alcanzando la saturación dipolar. El signo - de la polarización indica que los dipolos están orientados opuestamente a como lo estaban por la acción del campo en el primer cuadrante. Volviendo a campos eléctricos crecientes y con la orientación de este último cuadrante (+) cerraríamos el ciclo de histéresis, previo paso por los puntos de saturación -Pr y coercitivo Er.
El fenómeno ferroeléctrico aparece en ciertos materiales dieléctricos y consiste en la retención de la polarización inducida por un campo eléctrico externo, una vez desaparecido éste. En los ferroeléctricos, la polarización no es función lineal del campo, puesto que tampoco lo es la constante dieléctrica.
Los parámetros que definen la calidad de un ferroeléctrico son, además de su constante dieléctrica y su factor de calidad, las polarizaciones de saturación y remanente, el campo eléctrico coercitivo y el área encerrada en el ciclo de histéresis. El área encerrada en el ciclo nos informa de la energía necesaria para la polarización y cambio posterior de la orientación de los dipolos a la contraria.
Los materiales que presentan efecto ferroeléctrico son especialmente interesantes para el diseño y construcción de dispositivos electroacústicos, sensores y almacenadores de información.