===== Контрольные вопросы ===== ==== Природа сегнетоэлектричества ==== - Опишите основные механизмы поляризуемости атомов и ионов в диэлектрике. - Какова роль локального поля в механизме возникновения спонтанной поляризации в диэлектрике. - Задача из [1]. Критерий сегнетоэлектричества для нейтральных атомов. Рассмотреть систему из двух нейтральных атомов, находящихся на фиксированном расстоянии $r.$ Пусть поляризуемость каждого атома равна $\alpha .$ Найти соотношение между $\alpha $ и $r,$ при выполнении которого эта система будет сегнетоэлектрической. - Каковы основные характеристики диэлектрика, которые позволяют отнести его к классу сегнетоэлектриков. - Какие изменения в доменной структуре ответственны за различные участки основной кривой поляризации. ==== Эксперимент ==== - Рассчитайте коэффициент деления переменного напряжения на емкостях $C_{0}$, $C_{x}.$ - Каков уровень помех и величина сдвига фаз в контрольном эксперименте с линейной емкостью и какова связанная с ними величина систематической ошибки. - Измерьте отклонение температуры образца от комнатной при рабочей частоте напряжения с генератора. Объясните различие, если оно наблюдается. - Задача из [1]. Влияние воздушного зазора. Если при измерении диэлектрической постоянной сегнетоэлектрика с большой величиной $\varepsilon $ методом измерения емкости конденсатора между пластинкой диэлектрика и обкладками конденсатора существует воздушный зазор толщиной $\delta $, то какова будет ошибка измерения? ==== Интерпретация полученных данных ==== - Сравните диэлектрическую проницаемость, определенную двумя методами: по углу наклона основной поляризационной кривой в нулевой точке и методом измерения емкости конденсатора в слабом переменном поле. Объясните различие, если оно наблюдается. - Наблюдается ли различие температурных зависимостей $\varepsilon (T)$ при нагревании и охлаждении образца. Если да, то с чем это может быть связано. - По измеренной в работе величине спонтанной поляризации $P_{s}$ оцените сдвиг центра тяжести отрицательных зарядов в элементарной ячейке кристалла относительно центра тяжести положительных зарядов исходя из структуры типа титаната бария. {{ :lab4:s01.png?400 |}} ===== Содержание отчета ===== - Схема эксперимента с обозначением номиналов конденсаторов и входных сопротивлений пробников. - Основные формулы для расчета $E, D, P$ в сегнетоэлектрике. - График петли гистерезиса предельного цикла при комнатной температуре в координатах $E[\frac Вм] - P[\frac{Кл}{с^2].$ - Значения величин $P_{s}, E_{c}, P_{r}$ с анализом экспериментальной ошибки. - График зависимости $\varepsilon _{dif}(E)$ и значение $\varepsilon $ в слабом поле. - График температурной зависимости спонтанной поляризации $P_{s}(T)$ и значение $T_{c}.$ - График температурной зависимости диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрика $\varepsilon (T).$ }Значение точки Кюри, определенной по кривой $\varepsilon (T),$ и сравнение с $T_{c},$ которая следует из кривой $P_{s}(T).$ - График зависимости $\ln (\frac{1}{\varepsilon } -\frac{1}{\varepsilon _{C} })$ от $\ln \left(T-T_{C} \right)$ и сравнение определенных по графику параметров $n$ и $C$ со значениями, предсказываемыми законом Кюри -- Вейсса. Далее к [[lab4:lab4|описанию ]] лабораторных работ "Электрические и магнитные свойства твердых тел"