测量铁电材料的铁电性的方法

本发明属于高压下凝聚态物质的铁电材料测量，具体涉及一种测量铁电材料的铁电性的方法。

背景技术：

1、作为重要的功能材料，铁电材料是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。铁电材料的性质吸引了广大学者的注意。一般铁电材料可以同时具有压电、热电、电光、声光、磁电耦合等多重优越性能。许多电光晶体、压电材料就是铁电晶体。铁电晶体无论在技术上或理论上都具有重要的意义。在实际应用中，铁电材料剩余极化强度具有重要意义。剩余极化强度是指在外加电场减小到零时仍具有的极化，是评价铁电陶瓷储能特性的重要参数，剩余极化越小，能量损失就越小，它有重要的实用意义。因此，掌握材料的铁电性，才可使材料用于不同的领域。

2、铁酸铋(bifeo3)，属于多铁性(multiferroic)材料的一种，具有铁电性和反铁磁性，是当前多铁材料研究的热点之一。其铁电居里温度820℃，反铁磁奈尔温度370℃，因此在室温下具有多铁性，其具有广阔的应用前景。电滞回线是铁电性的一个标志。测量铁电材料电滞回线最基本的原理是将待测样品看作一个电容，通过测量电流或电压得到测试样品上的极化电荷。现有研究中，对于铁电材料的研究多是涉及常压领域，通过掺杂、制作陶瓷或者薄膜等方式改善材料的铁电性能。在高压下的研究少之又少，仅有部分文献中通过理论计算去判断铁电材料铁电性在高压下的变化。

3、因此对铁酸铋铁电材料在高压下的铁电性进行了测量，得到铁酸铋材料的电滞回线、矫顽场、剩余极化、储能密度等铁电性在高压下如何变化，为实际应用中的开发者提供实验依据，拓展其应用领域，有着重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种测量铁电材料的铁电性能的方法。该方法能够有效测量铁酸铋的铁电性能。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种测量铁电材料的铁电性能的方法，包括以下步骤：

4、s1、组装金刚石对顶砧，对组装好的所述金刚石对顶砧进行调平对中，在所述金刚石的两个砧面布平行板电极；

5、s2、在复合绝缘垫片中心打孔作为样品腔，将打孔后的所述复合绝缘垫片复位，使所述样品腔中心与所述金刚石砧面的中心重合，在所述样品腔内放置待测量的铁酸铋样品后进行密封，并使用红宝石进行标压，制备完成样品腔；

6、s3、利用所述金刚石对顶砧装置对所述样品腔内部加压力；

7、s4、使用铁电分析仪与所述平行板电极引线连接，对待测量的铁酸铋样品施加交变电场，获取不同压力下的电滞回线数据，进而获取待测量的铁酸铋样品的原位高压铁电性。

8、进一步地，在步骤s3中，控制所施加的压力大小，使所述样品腔内部的压力为0～17.0gpa。

9、与现有技术相比，本发明有益效果如下：

10、本发明所提供的测量铁电材料的铁电性能的方法，通过对铁电材料铁酸铋施加压力进行高压原位测量，以探究压力对铁电材料铁电性的影响，为铁酸铋材料的应用提供了新的研究方向，本发明具有操作简单、安全性高，能得到准确的铁电参数等特点。

技术特征：

1.一种测量铁电材料的铁电性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的测量铁电材料的铁电性能的方法，其特征在于，在步骤s3中，控制所施加的压力大小，使所述样品腔内部的压力为0～17.0gpa。

技术总结
本发明涉及一种测量铁电材料的铁电性能的方法，在室温条件下，在金刚石对顶砧装置中，将待测量的铁电材料样品加入至金刚石对顶砧装置中，利用金刚石对顶砧装置对样品腔内部加压力，对施加压力的控制，通过对不同压力点进行高压原位铁电测试，得到电滞回线随压力规变化的律性。进而获取压力对铁电材料的电滞回线、剩余极化强度、储能效率等的调控作用。本发明提供的方法这对于拓展铁电材料的功能特性和应用领域具有重要的意义。

技术研发人员：韩永昊,崔岩,宋莹莹,林月,张鑫,高春晓
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15