3582316602

Badanie histerezy ferroelektrycznej.

Cel:    Zbadanie własności ferroelektrycznych siarczanu trójglicyny:

•    zależności polaryzacji spontanicznej od temperatury;

•    zależności pola koercji od temperatury;

•    wyznaczenie temperatury Curie.

Technika realizacji pomiaru:

Do naszego ćwiczenia wykorzystaliśmy układ mostkowy opracowany przez Sawyera i Towera, Układ ten składa się z autotransformatora zasilanego zmiennym napięciem sieci. Odczyt histerezy był robiony przy pomocy programu PicoScope. Po ustawieniu dzielnika i podłączeniu woltomierza, mogliśmy przystąpić do ćwiczenia poprzez ogrzewanie kryształu siarczanu trójglicyny i odnotowywaniu zmian w histerezie pojawiających się na ekranie. Podstawowe dane potrzebne do wykonania doświadczenia:

*    grubość ferroelektryka: d=l [mm]

*    powierzchnia ferroelektryka: 5=85,91 [mm²]

■    pojemność kondensatora: C₀=0,4 [pF]

*    przenikałność w próżni: eo=8,85*10'¹² [F/m]

■    napięcie, które pokazywał woltomierz: U_Sk=13Q [V]

■    dzielnik napięcia na osi OY: n_y=4

Wykonanie doświadczenia:

Po ustawieniu wszystkich parametrów i włączeniu programu PicoScope robiliśmy wydruki pętli histerezy oraz pomiary Xc, X_max, Y_e, Y_max dla każdej temperatury. Początkowo zmieniamy temperaturę co około 4°C, do osiągnięcia temperatury około 40 °C. Następnie co 1°C, z kolei powyżej 46 °C co ok. 0,5 °C, aż do zaniku pętli histerezy. Oto wyniki naszych pomiarów:

temperatura r°c]	xo [mV] (Xc)	xo [mV] (Xmax)	xo [mV] (Ymax)	xo [mV] (Ys)
31,78	1000	2127	2036	1875
33,00	947	2132	1980	1834
35,94	941	2125	1913	1800
39,60	883	2125	1732	1615
41,07	864	2104	1647	1500
42,05	848	2099	1578	1438
43,03	813	2111	1509	1407
44,25	812	2113	1405	1264
44,98	792	2127	1342	1197
45,96	768	2109	1212	1081
46,45	747	2125	1163	990
46,94	732	2121	1081	875
47,43	708	2112	983	817

1