您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
14產(chǎn)品分類品牌分類
-
傳感器多功能綜合測試系統(tǒng) 先進功能材料電測綜合測試系統(tǒng) 長期耐腐蝕老化試驗平臺- 高電場介電、損耗、漏電流測試系統(tǒng) 阻抗分析儀 鐵電綜合材料測試系統(tǒng) 鐵電分析儀 高壓功率放大器 D33壓電系數(shù)測試儀 高溫介電溫譜測試儀 熱釋電測試儀 TSDC熱刺激電流測試儀 高壓極化裝置 高低溫冷熱臺 簡易探針臺 高溫四探針測試儀 多通道電流采集系統(tǒng) 高真空退火爐 電學(xué)綜合測試系統(tǒng) 高溫管式爐測試儀 漆包線擊穿耐壓試驗儀 電化學(xué)遷移測試系統(tǒng) 水平垂直燃燒測定機 陶瓷材料閃燒試驗裝置 導(dǎo)通電評估系統(tǒng) 差熱分析儀 醫(yī)用接地電阻
鐵電薄膜鐵電性能測試及相關(guān)測試設(shè)備
鐵電薄膜鐵電性能測試及相關(guān)測試設(shè)備
一、鐵電性能簡介：
鐵電體:在一定溫度范圍內(nèi)存在自發(fā)極化,自發(fā)極化具有兩個或多個可能的取向,其取向可能隨電場而轉(zhuǎn)向.鐵電體并不含“鐵",只是它與鐵磁體具有磁滯回線相類似，具有電滯回線，因而稱為鐵電體。在某一溫度以上，它為順電相，無鐵電性，其介電常數(shù)服從居里-外斯（Curit-Weiss）定律。
鐵電相與順電相之間的轉(zhuǎn)變通常稱為鐵電相變，該溫度稱為居里溫度或居里點Tc。鐵電體即使在沒有外界電場作用下，內(nèi)部也會出現(xiàn)極化，這種極化稱為自發(fā)極化。自發(fā)極化的出現(xiàn)是與這一類材料的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)的。晶體的對稱性可以劃分為32種點群。在無中心對稱的21種晶體類型種除432點群外其余20種都有壓電效應(yīng)，而這20種壓電晶體中又有10種熱釋電現(xiàn)象。熱釋電晶體是具有自發(fā)極化的晶體，但因表面電荷的抵償作用，其極化電矩不能顯示出來，只有當(dāng)溫度改變，電矩（即極化強度）發(fā)生變化，才能顯示固有的極化，這可以通過測量一閉合回路中流動的電荷來觀測。
熱釋電就是指改變溫度才能顯示電極化的現(xiàn)象，鐵電體又是熱釋電晶體中的一小類，其特點就是自發(fā)極化強度可因電場作用而反向，因而極化強度和電場E 之間形成電滯回線是鐵電體的一個主要特性。自發(fā)極化可用矢量來描述，自發(fā)極化出現(xiàn)在晶體中造成一個特殊的方向。晶體中，每個晶胞中原子的構(gòu)型使正負電荷重心沿這個特殊方向發(fā)生相對位移，使電荷正負重心不重合，形成電偶極矩。整個晶體在該方向上呈現(xiàn)極性，一端為正，一端為負。在其正負端分別有一層正和負的束縛電荷。
束縛電荷產(chǎn)生的電場在晶體內(nèi)部與極化反向（ 稱為退極化場），使靜電能升高，在受機械約束時，伴隨著自發(fā)極化的應(yīng)變還將使應(yīng)變能增加，所以均勻極化的狀態(tài)是不穩(wěn)定的，晶體將分成若干小區(qū)域，每個小區(qū)域內(nèi)部電偶極子沿同一方向，但各個小區(qū)域電偶極子方向不同，這些小區(qū)域稱為電疇或疇，疇的間界叫疇壁。疇的出現(xiàn)使晶體的靜電能和應(yīng)變能降低，但疇壁的存在引入了疇壁能。總自由能取極小值的條件決定了電疇的穩(wěn)構(gòu)型。
二、實驗?zāi)康模?/span>
1、了解什么是鐵電體，什么是電滯回線。
2、了解鐵薄膜材料的功能和應(yīng)用前景。
3、使用設(shè)備：Huace FE-3000鐵電分析儀
三、實驗原理
1、鐵電體的特點
（1）電滯回線
推薦使用Huace FE-3000鐵電分析儀，適用于鐵電薄膜、鐵電體材料（既可塊體材料）的電性能測量，可測量鐵電薄膜電滯回線、可地測出具有非對稱電滯回線鐵電薄膜的Pr值。
其主要技術(shù)指標：
1.輸出信號電壓：：薄膜：0～±10V 陶瓷、材料：0～±2000V
2.輸出信號頻率：薄膜材料1-1000HZ，陶瓷：0-1Hz
3.電容范圍：1000nf～ 100nf, 精度: ≤1%。
4.電流范圍: 1nA～10A ,精度: ≤1%。
5、測試樣品：0-20mm 5個
6、高壓樣品池：2個，一個封閉式：8CM*6CM 一個開放式：8CM*5CM
7、探針臺：一個
8、電流：1-10倍放大，信號：1-20倍。.數(shù)據(jù)結(jié)口：USB或BNC接口。
9. 數(shù)據(jù)采集分析軟件： 能畫出鐵電薄膜的電滯回線，定量得到鐵電薄膜材料的飽和極化Ps、剩余極化Pr、矯頑場Ec、漏電流等參數(shù);可以進行鐵電薄膜材料的鐵電疲勞性能、鐵電保持性能的測試，電阻測量，漏電流測量。
10.可以配合相關(guān)壓電測試儀操作系統(tǒng)
2、實驗內(nèi)容
測量鐵電薄膜樣品的電滯回線，畫出電滯回線及得到鐵電薄膜材料的飽和極化±Ps、剩余極化±Pr、矯頑場±Ec、電容量C等參數(shù)。
【實驗步驟】
1. 準備工作：首先開啟計算機，閱讀儀器說明書。
2. 初始化：在低電壓（100V）下運行測量軟件，開啟測量儀，并檢查探針位置是否正確。
3. 確定高壓區(qū)間V ：調(diào)整高電壓和低電壓， 觀察能出現(xiàn)標準電滯回線的最大和最小的 電壓值，并記錄為Vmax和Vmin，高壓區(qū)間為V = Vmax* Vmin。值得注意的是，軟件中輸入的高壓值在本次試驗的試驗儀上通常達不到，因此需要輸入比目標電壓更高 一些的電壓值，電壓值以實際高壓為準。（備注：高壓區(qū)間指的是保持標準電滯回線的zui 低和最高電壓。）
4. 測量電滯回線：在剛剛確定的那個電壓范圍內(nèi)，選擇五個電壓值，間隔為?V /5，分別測量在這五個電壓值下的電滯回線，并且保留電滯回線測量數(shù)據(jù)。
5. 拷貝并帶回電滯回線測量數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)數(shù)據(jù)處理使用。
6. 實驗結(jié)束后，先關(guān)閉測量儀，后關(guān)閉計算機。
7. 用電滯回線測量數(shù)據(jù)，計算相應(yīng)的數(shù)據(jù)Pr、Ps、Ec。