4. Методические указания по выполнению работы.

4.1. Измерение петли диэлектрического гистерезиса.

4.1.1. Проверить подключение элементов схемы.

4.1.2. Включить осциллограф и блок переполяризующего напряжения. Время прогрева 5 минут.

4.1.3. Изменяя величину переполяризующего напряжения добиться насыщенной петли гистерезиса. Ручками усиления по каналам X и Y осциллографа обеспечить максимальный размах петли на экране осциллографа. Зарисовать петлю гистерезиса с помощью кальки.

4.2. Измерение температурной зависимости параметра упорядочения - спонтанной поляризации.

4.2.1. Включить двухкоординатный самописец. Время прогрева 5 Мин..

4.2.2. Установить "ноль" на шкалах "X" и "Y" соответственно.

4.2.3. Убедиться, что изменение петли на экране осциллографа сопровождается соответствующим смещением каретки самописца по оси "Y".

4.2.4. Включить блок питания, обеспечивающий нагрев кристалла.

4.2.5. При температуре 35⁰ С (отсчетом температуры ведется по шкале "X" двухкоординатного самописца) зарисовать петлю гистерезиса с помощью кальки с экрана осциллографа.

4.2.6. При превращении петли гистерезиса в линейную зависимость, которая фиксируется на экране осциллографа, и одновременном обращении в нуль спонтанной поляризации (каретка самописца смещается на нулевую отметку по шкале "Y") выключить блок нагрева.

4.2.7. Зарисовать зависимость P(E) с помощью кальки с экрана осциллографа для температуры фазового перехода.

4.2.8. Из полученного на самописце P_s(T) определить температуру фазового перехода - температуру Кюри.

4.3. Расчет коэффициента b в разложении Ландау.

4.3.1. Построить график зависимости P_s²(T_c-T), используя экспериментальную зависимость P_s(T) в линейной зависимости построенной функции.

4.3.2. Используя известные значения величины P_s спонтанной поляризации кристаллов ТГС и константы Кюри С определить из формулы (7) значение коэффициентов b в разложении Ландау.

4.3.3. Измерения по п.п.4.2.5 - 4.3.2 повторить трижды.

4.3.4. Определить погрешность измерения: , где a - тангенс угла наклона зависимости P_s²(T_c-T).

4.3.5. Результат представить в виде b = b  b.

5. Экспериментальные исследования.

5.1 Экспериментальное определение температуры Кюри

Следуя, методическим указаниям, изложенным в пункте 4 ,мы получили график зависимости P_s(T) и определили экспериментальную температуру фазового перехода - температуру Кюри. Она поучилась равной Tk=50 С (теоретическое значение температуры Кюри равно 49°С).

5.2 Расчет коэффициента b в разложении Ландау по экспериментальным данным.

Провели анализ полученного нами графика зависимости P_s(T) и выполнили необходимые вычисления. Все данные занесли в Таблицу 1.

Таблица 1

T, °C	P* , Кл×см-2	Tk-T, °C	* , Кл2×см-4
32	3	18	9
39,25	2,5	10,75	6,25
42,5	2	7,5	4
44,5	1,5	5,5	2,25
46	1	4	1
48	0,5	2	0,25

По данным таблицы мы построили график зависимости P_s²(T_c-T), используя экспериментальную зависимость P_s(T) в линейной зависимости построенной функции.

По графику определяем тангенс угла наклона прямой:

Подставляя данные получаем a=0,682*10¹² (Кл*см^-2)²/К

Теперь находим коэффициент разложения β по формуле:

где С - константа Кюри, С=3,210⁵ К.

Подставляя данные получаем β=5,755*10¹² (Кл*см^-2)^-2

5.2 Теоритический расчет коэффициента b в разложении Ландау

Из формулы (7) выражаем β:

где температура Кюри T_c=49⁰ С, спонтанная поляризация P_s=3*10^-6 Клсм^-2, константа Кюри С=3,210⁵ К.

Подставляя данные получаем β=7,858*10¹² (Кл*см^-2)^-2