Способ определения типа поляризованности полярных диэлектриков

,Ы 1)5 0 01 й 27/00 Основ полярных лектричес ная прило полярной оляризованн вляются сегн анность, пол ического пол сегнетоэлект сти в етоэ- ученЕПВ ричеными типамидиэлектриках кая поляризо жением элект фазе (тип 1 а) СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ(71) Еаучно-исследовательский институт физики при Ростовском госуниверситете(56) 1. Гороховатский Ю.А, Основы термодеполяризационного анализа. - М.: Наука,1981, с, 77 - 81,2. ВабЬаКг 1 зйпа ЯНаг 1 бозз Я. МейобзоХ апаузз о 1 р 1 егозсто 1 атеб снггепсзрес 1 га.//Роуз. Запас. Яо. - 1977, - А 41, р,649-652.3. НатапаКа У., Каагуо К., Капо Т.Тгапзепсйеггпа 1 апа 1 уз 1 з апб ахрег 1 щемз о 1ругое 1 естг 1 с бе 1 естогз,//,1 ар.,3.Арр. Р 11 уз -1972, ч.11, М 12, р, 1788-1796.-Изобретение относится к способам и ределения типа полярного состояния, т.е, основного механизма, ответственного за электрическую реакцию поля рн ых диэлектриков в ответ на внешнее воздействие, и может быть использовано при разработке и исследовании новых полярных диэлектрических материалов, в которых одновременно могут сосуществовать поляризованности различных типов, а именно: сегнетоэлектриков, сегнетоэлектрических полимеров, полупроводников, полярных стекол. композитов, стеклокерамики, электретов и т.д,2ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ПОЛЯСТИ ПОЛЯРНЫХ ДИЭЛЕКТ(54) СПОСОБРИЗОВАННОРИКОВ(57) Использование: изобретение отн к способам определения типа полярн стояния и может быть использован разработке и исследовании новых пол диэлектрических материалов, Су изобретения; на исследуемые образц чередно воздействуют импульсами н и всестороннего сжатия, По взаимн правлениям электрического поля при риза ции, токов нагрева и с определяется тип полиризованности ледуемом образце, 1 ил,осится ого соо при ярных щность ы пооагрева ым на- поляжатияв иссская поляризованность, полученная в полярной фазе приложением Еп в неполярной фазе(тип 1 а), ориентационная поляризованность жестких диполей (тип 11), объемно-зарядовая поляризованность (тип 111).Способы определения типа поляризованности в полярных диэлектриках основаны на анализе кривых тока поляризованных образцов, протекающих при нагреве образцов с определенной скоростью до разрушения полярного состояния 11, либо в процессе их деполяризации давлением 2,Известен способ идентификации поляризованностей 11 и 111 типов поляризованности, При вариации параметров процесса поляризации (времени поляризации т температуры поляризации Тп и напряженности поляризующего поля Еп) максимум тока термостимулированной деполяризации не смещается по шкале температур в случае поляризованности типа 1 и смещается в случае ппляризпааиипсти типа 113.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ определения распределения поляризованности в сегнетоэлектриках, принимаемый за прототип 41, Согласно прототипу на поляризованный электрическим полем Еп сегнетоэлектрический образец воздействуют импульсами нагрева со стороны одного из электродов различной длительности и частоты и, определяя токи, возникающие в нагрузочном сопротивлении Вн, подключенном параллельно с образцом, получают распределение сегнетоэлектрической поляризованности по толщине образца, Однако известный способ не позволяет одно. значно определить преимущественный тип поляризованности в поляризованных полярных диэлектриках, так как при этом невозможно отличить поляризованность типа 1 а от поляризованности типа 11, а поляризованность типаа от поляризованности типа 1. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при сохранении образца,Поставленная цель достигается тем, что поляризованный электрическим полем Е о образец нагревают модулированным по интенсивности тепловым потоком, нагревая при этом образец на ЛТ, определяют ток нагрева через нагрузочное сопротивление Вн, включенное параллельно образцу, дополнительно воздействуют на образец импульсом всестороннего сжатия (ЛР), определяют направление тока нагрева Т 1 и тока сжатия 12 и при совпадении направления тока нагрева, тока сжатия и электрического поля регистрируют наличие сегнетоэлектрической поляризованности, полученной приложением электрического поля в полярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и тока сжатия и противоположном им направлении электрического поля регистрируют сегнетоэлектрическую поляризованность, полученную приложением электрического поля в неполярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и электрического поля при противоположном им направлении тока сжатия регистрируют ориентационную поляризованность жестких диполей, при совпадении направлений тока сжатия и электрического поля при противоположном им направлении тока нагрева регистрируют объемно-зарядовую поляризованность, 5 10 циллографа С 1-69, на экране которого по 20 полярности электрических откликов, возникающих при воздействии на исследуемом 30 3) Образцы из керамического материалаТ=150 С поляризуются путем нагрева до 350 С, включения /Еп/=15 кВ сми охлаждения под полем до Тнорм.50 Способ позволяет установить преимущественный тип поляризованности в материалах, представляющих собой сложные многофазные системы, в которых могут одновременно сосуществовать поляризован ности всех возникающих типов простымдоступным методом, не разрушая полярное состояние образца,Формула изобретения Способ определения типа поляризованности полярных диэлектриков, согласно ко 35 40 45 Изобретение иллюстрируется примерами на чертеже, где приведены экспериментальные направления токов нагрева и сжатия на экране осциллографа при Тнорм Исследуемые образцы помещаются в камеру воздушного пистонфона с прозраччыми окнами, где поочередно подвергаются воздействию импульса всестороннего сжатия и импульса нагрева. Импульсный нагрев образцов осуществляется моделированным по интенсивности тепловым потоком лазера ЛГ(Ъ 3,39 мкм) со стороны одного из электродов. Импульс всестороннего сжатия создается громкоговорителем, управляемым импульсным генератором Г 5-63. Образцы нагружаются на сопротивление Р= 220 КОм, с которого через усилитель У 2-6 переходные сигналы подаются на вход особразце импульсов всестороннего сжатия и нагрева, определяются направления токов 1 и 12 относительно электродов образцов. Направление Еп относительно электродов фиксируется в процессе поляризации,В качестве исследуемых образцов использованы;1) "модельный" сегнетоэлектрический материал - сегнетокерамика титаната бария, поляризованная в двух режимах; режим 1, поляризация в области полярной(сегнетоэлектрической) фазы. Температура поляризации ТП=Тнорм /Е/=5 кВ см . Режим 11; поляризация в области неполярной параэлектрической) фазы, Образцы нагреваются до Т=ЗОО С, включается поляризующее поле /Еп/=1 кВсм, образцы охлаждаются под полем до Т= 150 С, затем поле отключается, образцы охлаждаются в закороченном состоянии до Тнорм.2) Дефектные кристаллы 11 Р поляризуются путем нагрева до 350 С, включения /1:/= 5 кВясм, охлаждения под полем до Тнорм.Козориз ГКНТ СССР Заказ 3453 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, РПодписноеретениям и открытиям ишская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор гари торому поляризованный электрическим полем образец нагревают модулированным по интенсивности тепловымпотоком и определяют ток нагрева через нагрузочное сопротивление, включенное параллельно образцу, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при сохранении образца, на него дополнительно воздействуют импульсом всестороннего сжатия, определяют направление тока нагрева и тока сжатия и при совпадении направлений тока нагрева, тока сжатия и электрического поля регистрируют наличие сегнетоэлектрической поляризованности, полученной приложением электрического поля в полярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и тока сжатия и противоположном им направлении электрического поля регистрируют сегнето электрическую поляризованность, полученную приложением электрического поля в неполярной фазе, при совпадении направлений тока нагрева и электрического поля при противоположном им направлении тока 10 сжатия регистрируют ориентационную поляризованность жестких диполей. при совпадении направлений тока сжатия и электрического поля тока нагрева регистрируют объемно-зарядовую поляризован ность.