铁电测试的影响因素主要包括以下几个方面:
1.晶体结构
单晶体与多晶体:同一种材料,单晶体和多晶体的电滞回线是不同的。单晶体的电滞回线通常很接近于矩形,其饱和极化强度(Pₛ)和剩余极化强度(Pₐ)很接近,且饱和极化强度较高。而陶瓷等多晶体的电滞回线中,Pₛ与Pₐ相差较多,表明多晶体不易成为单畴,即不易定向排列。
晶胞尺寸与对称性:铁电材料的晶胞尺寸和对称性对其性能具有重要影响。通过测试铁电材料的晶胞结构,可以更好地理解其物理性质和电学行为。
2.温度
极化温度:极化温度的高低影响到电畴运动和转向的难易。矫顽场强和饱和场强随温度升高而降低。极化温度较高时,可以在较低的极化电压下达到同样的效果,其电滞回线形状比较瘦长。
环境温度:环境温度对材料的晶体结构也有影响,可使内部自发极化发生改变,尤其是在相界处(晶型转变温度点)更为显著。若温度超过居里温度,铁电性将消失。
3.极化时间和极化电压
极化时间:电畴转向需要一定的时间。时间增长,极化充分,电畴定向排列更加完全,同时具有较高的剩余极化强度。
极化电压:极化电压加大,电畴转向程度高,剩余极化变大。
4.电极配置
铁电材料在测试时需要使用特殊的电极配置,以确保在施加电场时能够准确测量其极化行为。不同的电极配置会影响测试结果,因此需要选择合适的电极配置进行测试。
5.表面处理
为了避免测试中的表面效应对结果产生干扰,需要对铁电材料进行适当的表面处理。这包括清洁表面、去除表面氧化物等步骤,以确保测试结果的准确性。
6.仪器与测试方法
测试仪器的精度和稳定性对测试结果有直接影响。使用高精度、高稳定性的测试仪器可以确保测试结果的准确性和可重复性。
测试方法的选择也至关重要。例如,JKTD-1000型铁电材料特性测试系统能够较全面地测量铁电薄膜的铁电性能,包括电滞回线、极化强度、剩余极化强度、矫顽场等参数。
综上所述,铁电测试的影响因素是多方面的,包括晶体结构、温度、极化时间和电压、电极配置、表面处理以及仪器与测试方法等。在进行铁电测试时,需要综合考虑这些因素,以确保测试结果的准确性和可靠性。