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铁电材料测试系统如何构成

2022-11-21 15:54:32

铁电材料测试系统适用于铁电薄膜、铁电体材料(既可块体材料)的电性能测量,可测量铁电薄膜电滞回线、I—V特性及开关特性,可地测出具有非对称电滞回线铁电薄膜的Pr值。可测铁电体材料的电滞回线及I—V特性。

铁电材料测试系统主要由正弦波、三角波、间歇三角波、梯形波发生器及正、负矩形脉冲和双极性双脉冲发生器外加铁电材料电滞回线及开关特性测量电路构成。铁电材料与铁磁材料具有*的类比性,如类似的电滞回线、极化序参量以及畴结构组态等等。相比于铁磁领域的研究和应用比较成熟的发展,铁电材料的基础和应用研究明显滞后。

该系统具有多多方向自发极化的特性,在晶胞内的原子,由于不同的堆叠结构,使得正负电荷产生相对位移,形成电偶极矩,让晶体在不加外电场时就具有自发极化现象,且自发极化的方向能够被外加电场翻转或者重新定向,铁电材料测试系统的这种特性被称为“铁电现象”或者“铁电效应”。

铁电测试

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虽然有自发极化电矩,但不同子点阵的电矩恰好互相抵消,使得每个晶胞的总电矩都等于零。但是子点阵的电矩可以在外电场作用下改变方向,所以反铁电体的介电常数通常要比非铁电晶体的大。当外加电场足够大时,可以迫使一个子点阵的全部电矩改变取向而与另一个子点阵一致,于是晶体成为铁电状态,外电场引起的反铁电-铁电转变称为场致相变。

铁电材料极化后,如果把前沿很陡的矩形电压脉冲加到铁电材料上,在铁电畴反转过程中将产生不同于充电电流的开关电流。利用微机、控制卡、数字示波器及自制测试仪器研制成了一套铁电材料测试系统。用自行编制的软件,可按不同测试要求产生各种波形的测试信号。利用此铁电材料测试系统对PLZT(7/60/40)铁电薄膜的开关电流进行了测试,取得了较好的测试数据。


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