1、电滞回线的测量方法简介,测量铁电体电滞回线常用方法,冲击检流计描点法,示波器图示法（Sawyer-Tower电路法）,示波器图示法,测量电滞回线原理图,被测样品Cx上串联一个电容量很大的电容器C，为了消除U1和U2之间的相位差，在电容C上并联了一个电阻R，调整R的大小便可使U1和U2之间的相位相同,。,Cx,因为Cx和C,0,是串联的，故两个电容器上的电荷是一样多的,Qx=Qc=Q,简化原理图,Cx,因为,样品的有效面积A和电容C是已知的，A/C为常数,故U2与电位移D成正比。对于压电陶瓷，r1，故DP，,
2、因此,U2与P成正比,电容器上的电压U2接到示波器的,垂直致偏电极,上，垂直幅度Uy与电压U2成正比，也就是说，示波器垂直幅度与电位移D（或极化强度P）成正比。,水平致偏电极,则接到电位器W的滑动接点上，由于CCx，故UU1，因此水平致偏电极之间的水平幅度电压Ux正比于试样两端的电压U1，而试样两端的电场强度E=U1/d，因此在示波器上可以观察到P-E（或D-E）曲线，即电滞回线。,目前,，,电滞回线的测试电路一般是在Sawyer-Tower 电路的基础上进行改进，一般有两种改进方法：,物理补偿,（即通过添加电阻、电容等电子元器件来消除铁电损耗对电滞回线造成的影响）,数字补偿,（即利用计算机软
3、件通过一定的公式来消除损耗对电滞回线造成的影响）,铁电体的等效电路,Jing Liu 等人利用,数字,补偿法对测得的电滞回线进行修正,，们在饱和极化区间内连续,取 k 个点,，在上升部分定义为N,1,.N,k,，下降部分定义为n,1,.n,k,，他们满足E,Ni,=E,ni,（1ik），并且每个部分所取的点成线性关系,同时根据公式,，调整C1和R1使S达到最小。,补偿前后的电滞回线谱图,实验步骤,1.检查仪器连线、档位是否正确，准确无误后按顺序打开仪器。,2.选择合适尺寸的测试样品，放入试样盒。,3.打开测试软件，选择恰当的设置开始测量。,4.记录实验条件，保存测量数据。,电滞回线示意图,剩余
4、极化强度Pr(OD),E=0，自发极化强度的剩余部分（对整个晶体而言）。,饱和极化强度Ps(OE),线性部分BC段的延长线与极化轴的截距。（对每个电畴而言=每个电畴固有的饱和极化强度）,矫顽电场Ec（OF）,E反向，电畴偶极矩反转，沿E方向的畴=逆E方向的畴，P=0。,电滞回线所包围的面积,电场每变化一周，铁电晶体所消耗的能量。铁电晶体的损耗都比较高。,矩形度,Rsq=（Pr/Ps）+(P,1.1Ec,/Pr),电滞回线的测量在铁电材料研究的应用,1.研究铁电材料非线性问题,2.研究铁电材料电疲劳性能,3.在铁电材料改性方面的应用,电滞回线测量应用举例：,Bi,0.9,Nd,0.1,FeO,3,薄膜的电学性能研究,预处理温度的影响,(Tp=250-325,),1.,所有的薄膜都表现出饱和的电滞回线,2.275,预处理的薄膜的剩余极化值明显减小,退火温度的影响(Tm=450-525),1.,不同退火温度下的薄膜均具有较饱和的电滞回线,2.525,剩余极化强度和矩形度是四组实验中最大的，而且矫顽场也是最小的，电滞回线饱和程度更高,谢谢观看,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,
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