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铁电的测定-
铁电的测定-
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铁电薄膜的电滞回线测量
一、实验内容及目的
1
)测量铁电薄膜样品的电滞回线及得到铁电薄膜材料的饱和极化
±
Ps
、剩余
极化
±
Pr
、矫顽场
±
Ec
等参数。
2
)了解什么是铁电体,什么是电滞回线及其测量原理和方法。
3
)了解铁薄膜材料的功能和应用前景
。
二、实验原理
铁电体的极化随外电场的变化而变化,但电场较强时,极化与电场之间呈非
线性关系。
在电场作用下新畴成核长,
畴壁移动,
导致极化转向,
在电场很弱时,
极化线性地依赖于电场
见图
,
此时可逆的畴壁移动成为不可逆的,
极化随电场的
增加比线性段快。当电场达到相应于
B
点值时,晶体成为单畴,极化趋于饱和。
电场进一步增强时,由于感应极化的增加,总极化仍然有所增大
(BC
段
。如果
趋于饱和后电场减小,极化将循
CBD
段曲线减小,以致当电场达到零时,晶体
仍保留在宏观极化状态,线段
OD
表示的极化称为剩余极化
Pr
。将线段
CB
外推
到与极化轴相交于
E
,则线段
OE
为饱和自发极化
Ps
。如果电场反向,极化将随
之降低并改变方向,
直到电场等于某一值时,
极化又将趋于饱和。
这一过程如曲
线
DFG
所示,
OF
所代表的电场是使极化等于零的电场,称为矫顽场
Ec
。电场在
正负饱和度之间循环一周时,
极化与电场的关系如曲线
CBDFGHC
所示此曲线称为
电滞回线。
极化P
E
B
C
D
F
o
A
电场E
H
G
图
1
铁电体的电滞回线
1
三、实验仪器
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
名称
台式微机
专用高速采集控制卡
铁电性能综合测试仪
专用软件
专用测试平台
专用测试探针
专用测试电缆
1
专用测试电缆
2
专用通讯电缆
规格型号
TF-DH1
型
TF-DH1
数量
1
1
1
1
1
2
2
2
2
备注
连接样品用
连接匹配电容用
连接测试仪和微机
四、实验步骤
1
、样品的安装
样品盒中,连接样品的一对电极,其中的一个电极为平台,样品置放其上,另
一电极为探针,将样品压在样品台上。将铁电样品平稳放置在样品加上。
2
、测量
1
)安装好样品后,关闭样品盒,接通样品盒电源(样品台上的红色指示灯亮)
。
2
)点击程序界面上的“显示”按钮,在仪器面板上,从小到大调节极化电压旋
钮,同时注意观察测量得到的曲线。
3
若极化电压调到
200V
还没有得到电滞回线,需将电压调回最小,再点击程序
界面中的“电压提升”
,继续调节极化电压,得到较满意的电滞回线。
3
、记录数据
得到满意的曲线后,直接点击程序界面中的“记录”按钮,记录完一个周期后自
动关闭样品电源并停止测量。
2
五、数据处理
将得到的电滞回线,用
TF-DH1
程序打开,点击程序界面的数据处理,分别记录
饱和极化±Ps、剩余极化±Pr、矫顽场±Ec。
六、注意事项
1
、必须先连接好测试线路并确认无误(注意千万不要将信号源短路)后再打开
测试仪电源。
2
、当使用高电压信号源时,注意安全,测试操作时不能接触测试架。测试完成
后先关闭测试仪电源。
3
、安装样品时,注意将极化电压调到最小。
4
、更换、安装、取下样品时,样品电极不能短路。
3
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/0e4f8eb86137ee06eff918ba.html
《铁电的测定-.doc》
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