Способ определения типа поляризованности полярных диэлектриков

Способ определения типа поляризованности полярных диэлектриков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к способам определения типа полярного состояния и может быть использовано при разработке и исследовании новых полярных диэлектрических материалов. Сущность изобретения: на исследуемые образцы поочередно воздействуют импульсами нагрева и всестороннего сжатия. По взаимным направлениям электрического поля при поляризации , токов нагрева и сжатия определяется тип полиризованности в исследуемом образце. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4863929/21 (22) 04,09,90 (46) 23.09.92; Бюл. ¹ 35 (71) Еаучно-исследовательский институт физики при Ростовском госуниверситете (72) В,А. Бабанских и Б.Ф, Проскуряков (56) 1. Гороховатский Ю.А. Основы термодеполяризационного анализа. — М.: Наука, 1981, с, 77 — 81, 2. Radhakrishna S„Haridoss S. Methods

of analysis of piezostimulated current

spectra.//Phys. Stat. Sol. — 1977, — А 41, р.

649-652.

3. Hatanaka Y., Kamiryo К., Капо Т.

Transient thermal analysis and axperiments of

pyroelectric detectors,// J ap. J.Appl. phys—

1972, v.11, ¹ 12, р. 1788 — 1796.

Изобретение относится к способам ohределения типа полярного состояния, т.е, основного механизма, ответственного за электрическую реакцию поля рн ых диэлектриков в ответ на внешнее воздействие, и может быть использовано при разработке и исследовании новых полярных диэлектрических материалов, в которых одновременно могут сосуществовать поляризованности различных типов, а именно: сегнетоэлектриков, сегнетоэлектрических полимеров, полупроводников, полярных стекол. композитов, стеклокерамики, электретов и т.д, Основными типами поляризованности в полярных диэлектриках являются сегнетоэлектрическая поляризованность, полученная приложением электрического поля Еп в полярной фазе (тип la), сегнетоэлектриче. Ы 17б39б1 А1

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ПОЛЯРИЗОВАННОСТИ ПОЛЯРНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ (57) Использование: изобретение относится к способам определения типа полярного состояния и может быть использовано при разработке и исследовании новых полярных диэлектрических материалов, Сущность изобретения; на исследуемые образцы поочередно воздействуют импульсами нагрева и всестороннего сжатия, По взаимным направлениям электрического поля при поляризации, токов нагрева и сжатия определяется тип полиризованности в исследуемом образце. 1 ил, ская поляризованность, полученная в полярной фазе приложением Еп в неполярной фазе(тип Iа), ориентационная поляризованность жестких диполей (тип II), объемно-за- Ос, рядовая поляризованность (тип III).

Способы определения типа поляризованности в полярных диэлектриках основаны на анализе кривых тока поляризованных образцов, протекающих при нагреве образцов с определенной скоростью до разрушения полярного состояния(1, либо е процессе их деполяризации давлением j2), ° и

Известен способ идентификации поляризованностей И и ill типов поляризованности, При вариации параметров процесса поляризации (времени поляризации т,, температуры поляризации Тп и напряженности поляризующего поля Еп) максимум тока термостимулированной деполяризации не сме1763961 щается по шкале температур в случае поляризованности типа II и смещается в случае поля ризоаан ности типа I I I I3j.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ определения распределения поляризованности в сегнетоэлектриках, принимаемый за прототип (4), Согласно прототипу на поляризованный электрическим полем Е, сегнетоэлектрический образец воздействуют импульсами нагрева со стороны одного из электродов различной длительности и частоты и, определяя токи, возникающие в нагрузочном сопротивлении RH, подключенном параллельно с образцом, получают распределение сегнетоэлектрической поляризованности по толщине образца, Однако известный способ не позволяет однозначно определить преимущественный тип поляризованности в поляризованных полярных диэлектриках, так как при этом невозможно отличить поляризованность типа

la от поляризованности типа II, а поляризованность типа Ia от поляризованности типа

III.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при сохранении образца.

Поставленная цель достигается тем, что поляризованный электрическим полем Е и образец нагревают модулированным по интенсивности тепловым потоком, нагревая при этом образец на hT, определяют ток нагрева через нагрузочное сопротивление

RH, включенное параллельно образцу, дополнительно воздействуют на образец ими ул ьсом всестороннего сжатия (ЛР), определяют направление тока нагрева Т1 и тока сжатия 1г и при совпадении направления тока нагрева, тока сжатия и электрического поля регистрируют наличие сегнетоэлектрической поляризованности, полученной приложением электрического поля в полярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и тока сжатия и противоположном им направлении электрического поля регистрируют сегнетоэлектрическую поляризованность, полученную приложением электрического поля в неполярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и электрического поля при противоположном им направлении тока сжатия регистрируют ориентационную поляризованность жестких диполей, при совпадении направлений тока сжатия и электрического поля при противоположном им направлении тока нагрева регистрируют объемно-зарядовую поляризованность, 5

10 циллографа С1-69, на экране которого по

20 полярности электрических откликов, возникающих при воздействии на исследуемом

3) Образцы из керамического материала

Т=150 С поляризуются путем нагрева до

350 С, включения/Еп/=15кВ см1иохлаждения под полем до Т рм.

50 Способ позволяет установить преимущественный тип поляризованности в материалах, представляющих собой сложные многофазные системы, в которых могут одновременно сосуществовать поляризован55 ности всех возникающих типов простым доступным методом, не разрушая полярное состояние образца, Формула изобретения

Способ определения типа поляризованности полярных диэлектриков, согласно ко35

Изобретение иллюстрируется примерами на чертеже, где приведены экспериментальные направления токов нагрева и сжатия на экране осциллографа при Тнорм.

Исследуемые образцы помещаются в камеру воздушного пистонфона с прозраччыми окнами, где поочередно подвергаются воздействию импульса всестороннего сжатия и импульса нагрева. Импульсный нагрев образцов осуществляется моделированным по интенсивности тепловым потоком лазера

ЛГ-126 (Ъ3,39 мкм) со стороны одного из электродов. Импульс всестороннего сжатия создается громкоговорителем, управляемым импульсным генератором Г5-63. Образцы нагружаются на сопротивление Р=

220 КОм, с которого через усилитель У2-6 переходные сигналы подаются на вход особразце импульсов всестороннего сжатия и нагрева. определяются направления токов

Ii и 2 относительно электродов образцов.

Направление Еп относительно электродов фиксируется в процессе поляризации, В качестве исследуемых образцов использованы;

1) "модельный" сегнетоэлектрический материал — сегнетокерамика титаната бария, поляризованная в двух режимах; режим I, поляризация в области полярной (сегнетоэлектрической) фазы. Температура поляризации Тп=Тнорм /En/=5 кВ см . Ре-1 жим il; поляризация в области неполярной (параэлектрической) фазы. Образцы нагреваются до Т=300 С, включается поляризую-1 щее поле /EI/=1 кВ ° см, образцы охлаждаются под полем до Т= 150 С, затем поле отключается, образцы охлаждаются в закороченном состоянии до Тнорм.

2) Дефектные кристаллы LIF поляризуются путем нагрева до 350 С, включения

/Е п /= 5 кВ см, охлаждения под полем до

Тнорм, 1763961

4 "2

442 (U а а

Составитель В,Бабанских

Редактор М,Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор А.Козориз

Заказ 3453 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 торому поляризованный электрическим полем образец нагревают модулированным по интенсивности тепловым потоком и определяют ток нагрева через нагрузочное сопротивление, включенное параллельно образцу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при сохранении образца, на него дополнительно воздействуют импульсом всестороннего сжатия, определяют направление тока нагрева и тока сжатия и при совпадении направлений тока нагрева, тока сжатия и электрического поля регистрируют наличие сегнетоэлектрической поляризованности, полученной приложением электрического поля в полярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и тока сжатия и противоположном им направлении электрического поля регистрируют сегнето5 электрическую поляризованность, полученную приложением электрического поля в неполярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и электрического поля при противоположном им направлении тока

10 сжатия регистрируют ориентационную поляризованность жестких диполей. при совпадении направлений тока сжатия и электрического поля тока нагрева регистрируют объемно-зарядовую поляризован15 ность.