Feroelektrični materiali so materiali, ki imajo naravno polarizacijo naboja, ki jo je mogoče obrniti z zunanjim električnim poljem, znanim kot proces preklapljanja. Lastnost feroelektričnosti je znana že od leta 1921 in od leta 2011 je bilo dokazano, da ima več kot 250 spojin takšne lastnosti. Raziskave so se osredotočile na svinčev titanat, PbTiO3 in sorodne spojine. Od preučenih feroelektričnih materialov od leta 2011 se je izkazalo, da so vsi piezoelektrični materiali. To pomeni, da če na takšne spojine uporabimo mehanski pritisk ali druge oblike energijske obremenitve iz zvočne ali svetlobne energije, bodo te tvorile električno energijo.
Uporaba feroelektričnosti obsega širok spekter elektronskih naprav, od komponent vezja, kot so kondenzatorji in termistorji, do naprav z elektrooptičnimi ali ultrazvočnimi zmogljivostmi. Eno najbolj aktivno raziskanih področij za feroelektrične materiale je računalniški pomnilnik. Inženiring materialov v nanometrskem merilu ustvari tako imenovane vrtinčne nanodomene, ki ne potrebujejo električnega polja za preklop polarizacije. Več državnih univerzitetnih sistemov v Združenih državah, ki so do leta 2011 sodelovali z Nacionalnim laboratorijem Lawrence Berkeley, izpopolnjujejo material, ki bi zahteval veliko manj električne energije kot tradicionalni magnetni računalniški pogoni. To bi bila tudi polprevodniška oblika podatkovnega pomnilnika, ki deluje veliko hitreje in z večjo zmogljivostjo pomnilnika kot bliskovni pomnilnik, ki je trenutno na trgu, z možnostjo enega dne shraniti celotne operacijske sisteme in programsko opremo, zaradi česar je zagon računalnika in hitrost obdelave precejšen. večji.
Feroelektrični učinek je dobil ime po feromagnetizmu, ki opisuje trajne magnetne materiale na osnovi železa, ki jih najdemo v naravi. Vendar je to nekoliko napačno ime, saj večina feroelektričnih materialov ne temelji na elementu železa. Soli titanske kisline, ki so pridobljene iz titanovega dioksida, sestavljajo številne glavne feroelektrične materiale, ki se raziskujejo. Ti vključujejo barijev titanat, BaTiO3, svinčev cirkonat titanat, PZT ali sorodne spojine, kot je natrijev nitrat, NaNO2.
PZT je najpogosteje uporabljen feroelektrični material v industriji od leta 2011. Je hibridni material med feroelektričnim svinčevim titanatom in antiferoelektričnim svinčevim cirkonatom, kar omogoča, da se formule za material izdelajo bližje enemu ali drugemu koncu feroelektrika oz. antiferoelektrični spekter. Ker je PZT mogoče prilagoditi glede na občutljivost na mehanska, zvočna ali električna polja in ker je keramični material, ki ga je enostavno oblikovati, oblikovati in rezati, se pogosto uporablja za pasivne senzorje in oddajnike v zelo specifičnih frekvencah.