Колесников С. А
|
Колесников С.А. 3 курс 301 группа Сегнетоэлектрики Сегнетоэлектриками называют диэлектрики, частный случай пироэлектриков, обладающие в определенном температурном диапазоне спонтанной поляризацией, но ее направление может быть изменено на противоположное приложенным электрическим полем. В этой работе исследовался кристалл титаната бария - BaTiO3. Электрическая принципиальная схема установки:  Емкость эталонного конденсатора : Сэ=0,5 мкФ. Отклонение луча по горизонтали (на экране) пропорционально приложеннному к кристаллу полю, вертикальное отклонение пропорционально поляризации. Образец имеет форму “таблетки”, его характеристики : толщина образца d=0.3 мм, диаметр D=15 мм. Для нескольких значений температуры (в момент всех измерений комнатная температура tкомн = 21.3 °C) измерим полную, спонтанную, остаточную поляризации и коэрцитивное поле (измерения проводились в конце работы при остывании образца). Данные приведены в следующей таблице :  По этим данным построим зависимость поляризаций от температуры (смотри следующий график).  По графику видно, что полная поляризация при некотором значении температуры начинает спадать - кристалл испытывает фазовый переход. Теперь построим график зависимости коэрцетивной силы от температуры:  Используя значения поляризации можно вычислить  , здесь S - площадь образца. Результаты находятся следующей таблице : Далее нагреваем образец, снимаем зависимость емкости образца от температуры. Тогда можно вычислить (снятые данные и резулбтаты вычислений приведены в таблице в конце отчета : диэлектрическая проницаемость -  , диэлектрическая восприимчивость -  ,обратная диэлектрическая восприимчивость -  . Сильное расхождение вычисленного и измеренного значения емкости можно объяснить заметной проводимостью образца. Обратная диэлектрическая восприимчивость меняется скачком, следовательно, имеет место фазовый переход первого рода. Ниже на графиках приведены соответствующие температурные зависимости :    Из графиков температура Кюри: Тк=( 73±2)°С. Для нахождения температуры Кюри - Вейса построим ту часть графика зависимости обратной восприимчивости от температуры, где выполняется закон Кюри - Вейса :  Прямая проведена по методу наименших квадратов. k = -2,58473 + 0,06349*Т Отсюда несложно вычислить температуру Кюри-Вейса : Ткв=(41±1) С. Таблица завимости емкости образца от температуры и расчеты:  Продолжение таблицы :  |
