[发明专利]一种反铁电材料快速反向相变时间的测试方法

权利要求书

1.一种反铁电材料快速反向相变时间的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：测试反铁电材料在一定电场值下的极化强度，该电场值记为E₀，对应的极化强度值为P₀；

步骤二：将反铁电材料充电至一定电场，该电场值与步骤一中电场值E₀相同；相应地，极化强度值也为P₀；其中，采用程控电压源对反铁电材料充电，充电时间不低于5s，并保持电压时间不低于5s；设定充电后的反铁电材料对应的电场值为E₀，因此，其极化强度值也为P₀；

步骤三：将充电后的反铁电材料放电，测量得放电过程中的瞬态电流、电压曲线；

步骤四：分别对瞬态电流和电压波形进行数值处理，获得反铁电材料放电过程中的极化强度曲线以及电场曲线；

其中，极化强度曲线计算方法为：

其中，P(t)为极化强度曲线，P₀为充电至电场E₀后的极化强度，i(t)为电流曲线，A为反铁电材料样品的电极面积；

电场强度曲线计算方法为：

E(t)＝U(t)/d

其中，E(t)为电场强度曲线，U(t)为电压曲线，d为反铁电材料样品的厚度；

步骤五：利用极化强度曲线和电场曲线，获得放电过程中的极化强度-电场曲线，具体地，以电场强度E(t)为X坐标轴，极化强度P(t)为Y轴，在XY轴坐标系下作出极化强度-电场强度曲线；

步骤六：对极化强度-电场曲线进行处理，获得微分介电常数-电场曲线；其中，微分介电常数-电场获取方法为：

首先求出极化强度对电场的微分：

ε即为微分介电常数；

以E(t)为X坐标轴，ε为Y轴，在XY坐标系中作出微分介电常数-电场曲线；

步骤七：根据微分介电常数-电场曲线，获得反向相变电场，进而获得反向相变的精确时间，其中，获取反向相变时间的方法为：

首先根据微分介电常数-电场曲线峰值对应为反向相变发生点，对应X轴数值为反向相变电场，假设该值为E₁；然后根据反向相变电场值E₁，在电场曲线中获取E(t)值为E₁时所对应的时间t₁，该时间t₁即为反向相变时间。

2.根据权利要求1所述的一种反铁电材料快速反向相变时间的测试方法，其特征在于，步骤一中采用铁电工作站测试反铁电材料电滞回线，直接读取反铁电材料在电场E₀下的极化强度，该极化强度值记为P₀。

3.根据权利要求2所述的一种反铁电材料快速反向相变时间的测试方法，其特征在于，步骤一中测试频率≤0.1Hz，电场值E₀高于反铁电材料正向相变电场。

4.根据权利要求1所述的一种反铁电材料快速反向相变时间的测试方法，其特征在于，步骤三中通过RLC电路对反铁电材料进行放电，其中，采用电阻调节放电时间；分别采用电流传感器和电压探头测试放电瞬态电流和电压波形，采用示波器记录波形及数据。