鈦酸鋇（barium titanate）

如果電子陶瓷有個吉祥物，那會是鈦酸鋇，化學式 BaTiO3——它就是全世界絕大多數陶瓷電容器裡的那種白色粉末。它在第二次世界大戰期間被獨立發現：當時研究者在尋找替代稀缺天然雲母的高介電率材料時，偶然撞見一種介電常數不是數十、而是數千的鈦酸鹽，很快便意識到他們找到了第一個廣泛實用的鐵電體。

它的結構是鈣鈦礦 ABO3：大的 Ba2+ 離子在立方體的角上、氧在面心構成一個八面體、一顆小的 Ti4+ 離子在那氧籠的正中。約 130 度 C 以上時 Ti4+ 坐在正中央、晶胞為立方、晶體是一個平凡的（順電）絕緣體。冷到 130 度 C 以下，晶胞沿某一軸微微拉長成四方形：Ti4+ 與氧往相反方向位移，沿該軸產生自發極化——這就是鐵電態。繼續冷卻還有兩次相變，約 5 度 C 由四方轉正交、約 -90 度 C 由正交轉菱面。介電常數並不平坦：它在每次相變前升高，並在 130 度居里溫度處尖峰至約 10000。

那個尖峰既是禮物也是問題。純鈦酸鋇之所以是糟糕的電容器，恰恰就因為它的介電率在單一溫度尖銳達峰、其他地方低得多；所以真實的電容介電質是被化學「抹平」過的鈦酸鋇——摻入並置換鈣、鋯與稀土，並設計成核殼晶粒——把尖峰拓寬、壓平成穩定的 X7R 或 Y5V 響應。鈦酸鋇也是 PTC 熱敏電阻的基底：以施體摻雜使其半導體化後，它會在居里溫度處由導電切換為電阻性。一個誠實的提醒：晶粒尺寸影響極大——細晶鈦酸鋇的室溫介電率高於粗晶，這是「決定最終元件的是製程、而不只是化學」的眾多理由之一。