|
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 ![]() ![]() 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 : ![]() |