SU1624705A1

SU1624705A1 - Method for determining residual polarization of repolarized ferrielectrics

Info

Publication number: SU1624705A1
Application number: SU884494350A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Никифорович Бронников; Виктор Михайлович Петров; Владимир Сергеевич Салей; Евгений Григорьевич Андрианов
Original assignee: А.Н.Бронников, В.М.Петров, В.С.Салей и Е.Г.АндрианоЁ
Priority date: 1988-08-09
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке и исследовании новых сег- нетоэлектрических материалов. Цель изобретени - снижение погрешности определени остаточной пол ризованности запол ризо- ванного сегнетоэлектрика путем исключени термостимулированных зар дов из общего зар да депол ризации. Полнота депол ризации сегнетоэлектрика электрическим полем контролируетс по изменению знака зар да депол ризации при повторной подаче напр жени . ВО всех случа х контрол знак зар да депол ризации сегнетоэлектрика измен етс на противоположный, что говорит о полной его депол ризации и перепол ризации в противоположном направлении . Погрешность определени остаточной пол ризации, обусловленна термостимулированными зар дами, в данном способе снижаетс благодар исключению этих зар дов в общем зар де депол ризации . 3 ил. (Л СThe invention relates to electronics and can be used in the development and research of new ferroelectric materials. The purpose of the invention is to reduce the error in determining the residual polarization of a polarized ferroelectric by eliminating thermally stimulated charges from the total depolarization charge. The completeness of depolarization of a ferroelectric by an electric field is controlled by changing the sign of the charge of depolarization during re-supply of voltage. In all cases of control, the sign of the charge of depolarization of a ferroelectric is reversed, which indicates its complete depolarization and polarization in the opposite direction. The error in determining the residual polarization due to thermally stimulated charges in this method is reduced due to the elimination of these charges in the total depolarization charge. 3 il. (Ls

Description

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке и исследовании новых сегнетоэлектрических материалов, при аттестации степени пол ризованности промышленных изделий из пьезокерамики и из композиционных пьезоэлектрических материалов.The invention relates to radio electronics and can be used in the development and study of new ferroelectric materials, with certification of the degree of polarization of industrial products from piezoelectric ceramics and from composite piezoelectric materials.

Целью изобретени вл етс снижение погрешности определени остаточной пол ризованности зэпол ризованного сегнетоэлектрика путем исключени термостимулированных зар дов из общего зар да депол ризации.The aim of the invention is to reduce the error in determining the residual polarization of a polarized ferroelectric by eliminating thermally stimulated charges from the total depolarization charge.

На фиг.1 приведен общий ток термической депол ризации сегнетоэлектрика типа ЦТС-24, температура точки Кюри которого равна - 270°С (общий ток 1 представлен схематично суммой пироэлектрического 2 и.Figure 1 shows the total thermal depolarization current of a ferroelectric of the PZT-24 type, the temperature of the Curie point is - 270 ° C (total current 1 is represented schematically by the sum of pyroelectric 2 and.

термостимулированного 3 токов; на фиг.2 - общий ток 1 термической депол ризации сегнетоэлектрика типа ЦТС Т 240°С, и также представленный схематично суммой пироэлектрического 2 и термостимулированного 3 токов; на фиг.З-- устройство дл реализации способа.thermally stimulated 3 currents; FIG. 2 shows the total current 1 of thermal depolarization of a PZT T ferroelectric type of 240 ° C, and also schematically represented by the sum of pyroelectric 2 and thermally stimulated 3 currents; in FIG. 3-- a device for implementing the method.

На фиг.З прин ты следующие обозначени : 4 - высоковольтный источник напр жени инфранизкой частоты 0,5-0,001 Гц, посто нного тока, низкой частоты 50 Гц с пределами U 500-3500 В; 5 - вольтметр цифровой с пределом измерени на 1000 В; 6 - керамический стакан с жидким диэлектриком ПЭС-5; 7 - электрометрический вольтметр с пределами измерений 0,1-10 В; R,C - элементы фильтра посто нного напр жени (фильтр низких частот); 8 - испытуемый сег- нетоэлектрик.In FIG. 3, the following notation is adopted: 4 — high-voltage source of an infra-low frequency 0.5–0.001 Hz, direct current, low frequency 50 Hz with limits U 500–3500 V; 5 - digital voltmeter with a measurement limit of 1000 V; 6 - ceramic glass with liquid dielectric PES-5; 7 - electrometric voltmeter with measurement limits 0.1-10 V; R, C - DC voltage filter elements (low pass filter); 8 - test segnetoelectric.

ОABOUT

гоgo

4 xj4 xj

ОABOUT

слcl

На сегнетоэлектрики, помещенные в установку (фиг.З) подаетс инфранизкочастот- ное напр жение и частотой 0,1 и 0,01 Гц. Остаточна пол ризованность Р0 сегнето- электриков определ етс в поле Е 1905- 2286 В/мм при 22°С. Инфранизкочастотное напр жение U-- пр моугольной формы с равными амплитудами положительной и отрицательной полуволн и их длительност ми с погрешностью соответственно не более 0,1 и 0,5% подаетс в течение 5-15 мин (на частоте f 0,01 Гц, начина с пол рности противоположной предварительной пол ризации ). Это напр жение подаетс до достижени установившегос значени посто нного зар да, соответствующего остаточной пол ризованное™ , выделенного из общего пульсирующего зар да. Выделение посто нного зар да депол ризации осуществл лось фильтром RI-RS, С-|-С4 (фиг.З). Последн полувол- на инфранизкого напр жени подаетс противоположно предварительной пол ризации сегнетоэлектрика, т.е. используетс нечетное число полуволн.The ferroelectrics placed in the installation (Fig. 3) are supplied with an infra-low-frequency voltage with a frequency of 0.1 and 0.01 Hz. The residual polarization P0 of the ferroelectric material is determined in an E field of 1905-2286 V / mm at 22 ° C. The infra-low-frequency voltage U is rectangular in shape with equal amplitudes of positive and negative half-waves and their durations with an error of no more than 0.1 and 0.5%, respectively, within 5-15 minutes (at a frequency f 0.01 Hz, starting polarity opposite pre-polarization). This voltage is applied until the steady-state value of a constant charge, corresponding to the residual polarized ™, isolated from the total pulsating charge, is reached. The isolation of a constant charge of depolarization was carried out by an RI-RS, C- | -C4 filter (Fig. 3). The last half-wave of infra-low voltage is applied opposite to the preliminary polarization of the ferroelectric, i.e. an odd number of half-waves is used.

Полнота депол ризации сегнетоэлект- рика электрическим полем контролируетс по изменению знака зар да депол ризации при повторной подаче напр жени аналогично предыдущему. Во всех случа х контрол The completeness of depolarization of the ferroelectric by the electric field is controlled by changing the sign of the charge of depolarization when re-applying the voltage is similar to the previous one. In all cases control

знак зар да депол ризации сегнетоэлектрика измен етс на противоположный, что говорит о полной его депол ризации и перепол ризации в противоположном направлении . Погрешность определени Р0, обусловленна термостимулировэнными зар дами в данном способе в результате использовани указанных признаков снижаетс благодар исключению этих зар дов в общем зар де депол ризации,the sign of the charge of depolarization of a ferroelectric changes to the opposite, which indicates its complete depolarization and polarization in the opposite direction. The error in determining P0 due to the thermally stimulated charges in this method as a result of the use of these signs decreases due to the elimination of these charges in the total depolarization charge,

Claims

Claims The method of determining the residual polarization of a polarized ferroelectric, including depolarization of a ferroelectric by an alternating field and measuring the depolarization charge, characterized in that, in order to reduce the error by eliminating thermally stimulated charges, depolarization is performed at room temperature and the polarization of the alternating electric field is chosen to be opposite to the preliminary polarization of the ferroelectric, Procedure odd number of half-waves of the alternating electric field infralow frequency until a constant value of charge depolarization.

j-W8, A / Cfi2

20 W 60 80 100 Phage. 2 Time, min.

FIG. $