Способ определения поляризационных характеристик сегнетоэлектриков

(9) (31 4(51) С 01 М 24 10 ИЕ ИЗ ЕТЕНВУ СВИДЕТЕЛЬСТ во 2. Спо щ и й с я дуемого о ческую фа зу произ т нагревание ГОСУаа СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Институт полупро дников АН Украинской ССР(56) . Варфут Дж. Введение в физику еегнетоэлектрических явлений. М., "Иир", 19 й, с.15.2. Важенин В.А. и др. ЭПР - исследования поляризации сегнетоэлектрика РЬСеО. - ФТТ, 1975, т.17, вып.8, с.2485-2487 (прототип)(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦОЛЯРИЗАЦИОННЦХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ, включающий измерение интенсивностей .линий спектра электронного парамагнитного резонанса исследуемого образца при воздействии электрического поля, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы" щения точности способа, исследуемый образец переводят в :сегнетоэлектрическую фазу и измеряют в ней отношечние интенсивностей линий спектраэлектронного парамагнитного резонанса, помещают дополнительный образец,аналогичный исследуемому, в изменяющееся электрическое поле, одновременно измеряют интенсивности линийспектра электронного парамагнитногорезонанса исследуемого и дополнительного образца, увеличивают напряженность электрического поля до значения, при котором отно(пения интенсивностей линий спектра электронного парамагнитного резонанса дополнительного и исследуемого образцов совпадают, и .по величине напряженностиэлектрического поля определяют величину спонтанной поляризации исследуемого образца. соб по п.1, о т л и ч а ютем, что перевод исслебразца в сегнетоэлектри 1157423 2Изобретение относится к применению электронного парамагнитногорезонанса (ЗПР) для исследования ианализа сегнетоэлектриков и можетбыть использовано для определенияспонтанной поляризации сегнетоэлектриков с парамагнитными центрами,ориентирующимися электрическим полем;Известен способ определения спок Отаиной поляризации сегнетоэлектриковпо петле диэлектрического гистереэиса при наложении на исследуемый образец переменного электрического поля большой напряженности 15Однако этот способ не позволяетопределить спонтанную поляризациюряда сегнетоэлектриков, разрушающихся под действием электрического полядостаточно большой напряженности,необходимой для переполяризациикристалла. Кроме того, недостаткомспособа является низкая точность измерения. Это обусловлено тем, чтовнутренние поля сегнетоэлектрика при 25водят к искажению формы петли диэлектрического гистерезиса.Наиболее близким к изобретениютехническим решением является способ определенияполяризационных харак-З 0теристик сегнетоэлектриков, включающий измерение интенсивностей линийспектра электронного парамагнитногорезонанса (ЗПР) исследуемого образца лри воздействии электрическогополя С 23Однако известный способ не являет.ся достаточно точным, так как отсутствует корреляционная связь междуотношениями интенсивностей линий40спектра образца и величиной спонтанной поляризации,Цель изобретения - повышение точности способа.Поставленная цель достигается ф 5 тем, что согласно способу определения поляриэационных характеристик сегнетоэлектриков, включающему измерение интенсивностей линий спектра ЭПР исследуемого образца при воз" 50 действии электрического поля, исследуемый образец переводят в сегнетоэлектрическую фазу и измеряют в ней отношение интенсивностей линий спектра ЭПР, помещают дополнительный образец, аналогичный исследуемому, в изменяющееся электрическое поле, одновременно измеряют интенсивности линий спектра ЭПР дополнительного иисследуемого образцовувеличиваютнапряженность электрического полядо значения, при котором отношенияинтенсивностей линий спектра ЭПРдополнительного и исследуемого образцов совпадают, и по величине напряженности электрического .поля определяют величину спонтанной поляризации исследуемого образца,Кроме того, перевод исследуемогообразца в сегиетоэлектрическую фазу производят нагреванием.Сущность пособа заключается вследующем.Способ реализуют при помощи установки, содержащей серийный радиоспектрометр, например, типа РЭ 1301,криостат,источник воздействующегоэлектрического напряжения, средстваконтроля напряжения и температуры образца.Первоначально устанавливают температуру исследуемого образца ниже температуры фазового перехода, изменяютнапряженность воздействующего электрического поля до достижения наибольшего значения интенсивности контрольнойлинии спектра ЭПР, что свидетельствует о переходе в монодоменное состояние, В качестве контрольной выбирают одну из линий спектра. Определяютв монодоменном состоянии отношениеинтенсивностей линий спектра ЭПР с оди.иаковыми квантовыми числами для всехцентров к минимальной интенсивностии регистрируют температуру образца.Для аналогичного дополнительного образца при температуре исследуемого образца измеряют напряженностьвоздействующего поля, при которой отношение линий спектра с одинаковыми квантовыми числами для всех центров к минимальной интенсивности имеет ту же величину, что и в монодоменном состоянии. По найденному значению напряженности определяют величину спонтанной поляризации.ФП р и м е р. Измеряют спонтанную поляризацию сегнетоэлектрического образца с парамагнитными центрами, ориентирующимися электрическим полем КТаО + 3,8%Ед + Мп прн температуре 77 К. Определяют отношение среднего арифметического интенсивностей линий спектра с одинаковыми квантовыми числами для нссх пецтрон к3 1157423 яминимальной интенсивности в монодомен- принят способ определения спонтанной ном состоянии при Е1 О поляризации по петле диэлектрическосмго гистерезиса. Составитель В. МайоршинТехвеа М.ГеЕгель Корректор Л.ПилипенкоТираж 897ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москве Жд Ращаская наб. Б.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Релактор И.ДербакЗаказ 3359/41 Для перехода в паразлектрическую фазу при той же температуре используют в качестве вспомогательного обРазЦа ЗТаОз + МптфНапряженность электрического поля в паразлектрической фазе, соответствующая-4, равна Е = 58,4 - ОоЗная коэффициенты Ъ = 3610 ВЗл м,0,610 ВКл м, ф = 0,16 х хО ВЗл м , определяют величину спока фу,ртаиной поляризации 0 04К 15В %Предлагаемый способ позволяет определить величину спонтанной поляризации при увеличении точности определения в два раза по сравнению с базовым объектом, в качестве которого По предлагаемому способу измерения спонтанной поляризацииотношение интенсивностей линий ЭПР зависит лишь от поляризации образца, и поэтому характеристика проявляется в чистом виде. Повышению точности способствует запись линий ЭПР на самописце, а съем показаний с ленты самописца пЬвышает точность по сравнению с информацией, получаемой с экрана осциллографа. Преимуществом предлагаемого способа является и неразрушаемость образца в то время, как в случае измерений спонтанной поляризации по петле диэлектрического гистерезиса некоторые образцы подвергаются разрушению,