Bahan feroelektrik adalah bahan yang memiliki polarisasi muatan alami yang dapat dibalikkan oleh medan listrik eksternal, yang dikenal sebagai proses switching. Sifat feroelektrik telah dikenal sejak tahun 1921 dan, pada tahun 2011, lebih dari 250 senyawa telah terbukti menunjukkan karakteristik tersebut. Penelitian telah difokuskan pada timbal titanat, PbTiO3, dan senyawa terkait. Dari bahan feroelektrik dipelajari pada 2011, semua telah terbukti bahan piezoelektrik. Ini berarti bahwa jika tekanan mekanis atau bentuk lain dari tekanan energik dari audio atau energi cahaya diterapkan pada senyawa tersebut, mereka akan menghasilkan listrik.
Aplikasi feroelektrik mencakup spektrum yang luas dari perangkat elektronik, dari komponen sirkuit seperti kapasitor dan termistor hingga perangkat dengan kemampuan elektro-optik atau ultrasound. Salah satu arena yang paling aktif diteliti untuk bahan feroelektrik adalah memori komputer. Rekayasa bahan pada skala nanometer menghasilkan apa yang dikenal sebagai nanodomain pusaran yang tidak memerlukan medan listrik untuk beralih polarisasi. Beberapa sistem universitas negeri di Amerika Serikat yang bekerja sama hingga tahun 2011 dengan Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley menyempurnakan materi, yang akan membutuhkan daya listrik yang jauh lebih sedikit daripada yang dilakukan oleh drive komputer magnetik tradisional. Ini juga akan menjadi memori data dalam bentuk solid state yang berfungsi jauh lebih cepat dan dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar daripada memori flash yang saat ini ada di pasaran, dengan potensi untuk suatu hari menyimpan seluruh sistem operasi dan perangkat lunak, membuat komputer memulai dan mempercepat kecepatan pemrosesan. lebih besar.
Efek feroelektrik mengambil namanya dari feromagnetisme, yang menggambarkan bahan magnet permanen berdasarkan besi yang ditemukan di alam. Ini sedikit keliru, karena sebagian besar bahan feroelektrik tidak didasarkan pada unsur besi. Garam asam titanic yang berasal dari titanium dioksida membuat banyak bahan feroelektrik utama yang diteliti. Ini termasuk barium titanat, BaTiO3, timbal zirkonat titanat, PZT, atau senyawa terkait seperti natrium nitrat, NaNO2.
PZT adalah bahan feroelektrik yang paling banyak digunakan di industri pada tahun 2011. Ini adalah bahan hibrida antara titanat timbal feroelektrik dan zirkonat timbal anti-ferroelektrik, yang memungkinkan formula bahan untuk direkayasa lebih dekat ke satu atau ujung lain dari feroelektrik atau spektrum anti-ferroelektrik. Karena PZT dapat disetel untuk kepekaannya terhadap medan mekanik, audio, atau listrik, dan, karena merupakan bahan keramik yang mudah dibentuk, dicetak, dan dipotong, PZT sering digunakan untuk sensor dan pemancar pasif dalam frekuensi yang sangat spesifik.