強誘電体
キュリー温度以上の温度領域では、誘電率はキュリー・ワイスの法則に従って下記のように変化する。
ε = C T − T c {\displaystyle \epsilon ={\frac {C}{T-T_{\mathrm {c} }}}}
なお、秩序‐無秩序型では温度が上昇してキュリー温度に近づくにつれ自発分極は連続的に減少して0となる。これは「二次相転移」と呼ばれる。また、変位型ではキュリー温度で不連続に分極量が変化するため、「一次相転移」と呼ばれる。詳しくは相転移の該当する記事を参照のこと。
変位型のキュリー温度付近での誘電率変化は右の図のように急峻だが、多結晶などで局所的な転移温度に差があるとなだらかな変化を示す。また、リラクサーと呼ばれる特殊な強誘電体では、誘電率のピーク温度が外部電場の周波数に左右されるという興味深い現象が見られる。
強誘電体は温度が上昇すると相転移し、自発分極が消滅して常誘電体となる。これはエネルギー的には以下のように考えられる。
自由エネルギーを G、分極を P とすると、
G = G 0 + 1 2 A 2 P 2 + 1 4 A 4 P 4 + 1 6 A 6 P 6 {\displaystyle G=G_{0}+{\frac {1}{2}}A_{2}P^{2}+{\frac {1}{4}}A_{4}P^{4}+{\frac {1}{6}}A_{6}P^{6}} A 2 = T − T c ε 0 C {\displaystyle A_{2}={\frac {T-T_{\mathrm {c} }}{\epsilon _{0}C}}}
と表される。ここでAとCは係数である。また、P が偶数次の項しかないのは P と −P の自由エネルギーが等しい、すなわちエネルギー量は分極の向きによらない事を意味している。