[發明專利]一種等靜壓下測量鐵電材料的電滯回線的夾具

有效

• 申請號: 201610338186.0
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN107402316B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 曹菲;陳建和;王根水;董顯林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04
• 代理公司: 31261 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明提供一種等靜壓下測量鐵電材料的電滯回線的夾具，包括：形成有一對中空部的支架；分別安裝于所述一對中空部內的一對夾具主體（1A、1B）；和覆蓋所述一對夾具主體（1A、1B）并固定于所述支架的上部的頂蓋（4）；其中，各夾具主體（1A、1B）包括上下方向上相連且電氣導通的導電棒（11）和鋼柱（12），所述導電棒（11）的自由端延伸出所述頂蓋（4）以形成與電滯回線測量儀連接的第一端口（11a），所述鋼柱（12）的自由端形成與待測的鐵電材料連接的第二端口；且所述導電棒和鋼柱與所述支架絕緣。根據上述結構，不僅有利于研究材料相變規律和加深對相變機理的認知，還可以獲取材料實際所受外場下的電性能，此外，其結構簡單成本低廉適于普及。

技術領域

本發明屬于鐵電材料的電學性能參數測量技術領域，具體地，涉及鐵電材料的電滯回線的測量，尤其涉及一種等靜壓下測量鐵電材料的電滯回線的夾具。

背景技術

高性能的鐵電材料是一類具有廣泛應用前景的功能材料，從目前的研究現狀來看，對于具有高性能的鐵電材料的研究和開發應用仍然處于發展階段，研究者們選用不同的鐵電材料進行研究，并不斷開展其性能研究，只是到目前為止對于鐵電材料的一些性能的研究還沒有達到令人滿意的地步。

鐵電材料是指具有鐵電性的一類材料，其最基本的特性為在某些溫度范圍會具有自發極化，而且極化強度可以隨外電場反向而反向，從而出現電滯回線。電滯回線是鐵電體的主要特征，是表征材料鐵電性的一種重要手段，它能反映材料的多種性能，如飽和極化強度P_s、剩余極化強度P_r、矯頑場E_c等。測試鐵電材料電滯回線隨外場的變化可以有效獲得材料外場誘導相結構轉變的相關信息。

鐵電材料發生相變時往往伴隨著體積、疇翻轉的變化，而等靜壓對鐵電/反鐵電材料體積的變化、疇翻轉等行為有顯著的影響，主要體現在電滯回線上伴隨著剩余極化強度P_r、矯頑場E_c等特性的改變。因此，通過測試等靜壓下鐵電材料電滯回線有助于研究該類材料有關相變、疇翻轉的物理機理。

同時，鐵電材料對等靜壓和電場非常敏感，可產生新的相結構和新的物理效應，該發現引起人們濃厚的科學興趣。已有實驗表明，等靜壓既可以直接誘導鐵電-反鐵電相變，也可以改變溫度或電場誘導的鐵電-反鐵電相變特性，這些相變往往通過不同特征的電滯回線表現出來。

此外，研究等靜壓下電滯回線能直觀的建立相變與電滯回線之間的對應關系，有利于深化等靜壓下材料相變過程和相變機理的認知，以及相變特性的理解，同時擴展鐵電材料的應用。

然而，在實際服役條件下，鐵電材料常常受到壓力（等靜壓）和電場的耦合作用，電滯回線及相關性能與單一實驗室環境下的測量結果有所不同，因此，為了研究實際應用中鐵電材料的電滯回線及相關性能，必須模擬實際工況條件，才能得到準確的測量結果。只有通過模擬材料實際所受壓力場（等靜壓），并測試其電滯回線，才能夠真實反映材料在不同外界條件下的電學性能。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種等靜壓下測量鐵電材料電滯回線的夾具，其可測量等靜壓下鐵電材料的電滯回線，一方面有利于研究材料相變規律和加深對相變機理的認知，另一方面可以獲取材料實際所受外場下的電性能，具有重要的學術意義和工程應用價值。

為解決上述技術問題，本發明所提供的一種等靜壓下測量鐵電材料的電滯回線的夾具，包括：形成有一對中空部的支架；分別安裝于所述一對中空部內的一對夾具主體；和覆蓋所述一對夾具主體并固定于所述支架的上部的頂蓋；其中，各夾具主體包括上下方向上相連且電氣導通的導電棒和鋼柱，所述導電棒的自由端延伸出所述頂蓋以形成與電滯回線測量儀連接的第一端口，所述鋼柱的自由端形成與待測的鐵電材料連接的第二端口；且所述導電棒和鋼柱與所述支架絕緣。