4. Propriétés optiques
Les cristaux ferro-électriques, n'étant pas centrosymétriques, sont biréfringents. Leur biréfringence dépend beaucoup de la température et présente une anomalie en passant par la température de transition. Cette propriété permet de déceler optiquement l'hétérogénéité des températures.
Les phénomènes de dispersion et d'absorption, lorsque la fréquence varie, sont liés, comme pour la constante diélectrique, à la polarisation du cristal. Seule la polarisation électronique est ici en cause. On constate néanmoins une anomalie au passage par la température de transition.
L'ellipsoïde des indices du matériau ferro-électrique est modifié en présence d'un champ électrique E⃗ ou d'un champ de contraintes extérieures →→X, en raison de la non-linéarité de la caractéristique P⃗ = f (E⃗) sans ou avec contrainte. Ces effets sont dits électro-optiques et piézo-optiques. Ils ne sont pas faciles à distinguer, car ces matériaux sont aussi piézo-électriques. Pour atteindre l'effet électro-optique seul, il faut « bloquer » le cristal, c'est-à-dire l'empêcher de se dilater quand on le soumet à un champ. La valeur du coefficient électro-optique dépend du champ continu appliqué (phénomène non linéaire) et subit aussi une forte anomalie à la température de transition.
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