DIÉLECTRIQUES

Le mot « diélectrique » s'emploie en général comme adjectif, pour qualifier une substance qui peut emmagasiner de l'énergie électrostatique, c'est-à-dire une substance à laquelle on peut appliquer un champ électrique élevé et sur laquelle on peut maintenir ce champ sans apport d'énergie extérieure. Par voie de conséquence, un matériau diélectrique doit être isolant.

Toutefois, on parle souvent des propriétés diélectriques de matériaux non isolants (électrolytes, semi-conducteurs, métaux...). Il s'agit alors des propriétés liées au déphasage observé entre le champ et l'induction (ou déplacement) électriques, qui résulte du déplacement de charges et d'associations de charges (résonances, relaxations...) dans un champ sinusoïdal de faible amplitude.

Ce sont essentiellement ces propriétés qui font l'objet du présent article, à l'exclusion de toutes les propriétés des isolants soumis à des champs intenses.

Les impératifs de la miniaturisation ont réduit dans un rapport considérable le volume des éléments actifs d'un circuit, de sorte que les condensateurs, essentiellement passifs, prennent au moins autant de place que les éléments actifs. Les spécifications d'emploi ont également évolué. On cherche à utiliser des matériaux diélectriques à des températures variant entre quelques degrés absolus dans les circuits et moteurs cryotechniques, à plusieurs milliers de degrés dans les fours, les tuyères de réacteurs, les torches à plasma. Ils sont soumis à des conditions très rigoureuses (vapeurs d'eau, d'acides), à des sollicitations mécaniques statiques et dynamiques considérables, à des flux de radiation intenses au cœur des réacteurs nucléaires. On cherche à rester maître des charges statiques, qui, lors de décharges accidentelles, peuvent provoquer des catastrophes.

De plus, les isolants et les diélectriques ont cessé de jouer le rôle passif d'obstacles au passage du courant et de réservoirs d'énergie électrique. Des diélectriques en couches minces permettent d'appliquer un champ électrique énorme à la surface d'un semi-conducte [...]