專利名稱：一種基于橢偏儀的鐵電材料居里點(diǎn)的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用橢偏儀測(cè)量鐵電材料居里點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
精確測(cè)量鐵電材料的居里點(diǎn)是研究鐵電材料性質(zhì)的重要技術(shù)。當(dāng)鐵電材料的溫度低于居里點(diǎn)時(shí)，鐵電材料處于鐵電相，具有優(yōu)良的鐵電性；而當(dāng)溫度高于居里點(diǎn)時(shí)，鐵電材料的鐵電性消失，處于順電相，與一般的線性介質(zhì)材料無異。這樣居里點(diǎn)直接決定了鐵電集成器件的實(shí)際最高工作溫度。傳統(tǒng)的測(cè)量鐵電材料居里點(diǎn)的方法基于鐵電材料電滯回線的測(cè)量:改變鐵電材料溫度下，測(cè)量其電滯回線，當(dāng)電滯回線消失時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為居里溫度(居里點(diǎn))。這種方法雖然直觀卻避免不了破壞鐵電材料的上表面，因?yàn)殡姕鼐€的測(cè)量需要在鐵電材料上下表面生長上下電極。不僅如此，這種方法很多時(shí)候由于鐵電材料的漏電流過大而無法測(cè)量。而橢圓偏振光譜儀(橢偏儀)是一種非接觸、非破壞、快速的測(cè)量方法，它能夠通過測(cè)量經(jīng)樣品反射后偏振光的偏振態(tài)的改變精確得到樣品的光學(xué)特性，這樣的測(cè)量方式就完全不需 要上下電極，不僅避免了由于漏電流而無法測(cè)量居里點(diǎn)的尷尬，而且還消除了鐵電材料與金屬電極間“死區(qū)層”的影響。這些優(yōu)勢(shì)使該方法幾乎適用于所有鐵電材料的居里點(diǎn)的測(cè)量。因此本發(fā)明利用橢偏儀可以在不同溫度下實(shí)時(shí)測(cè)量鐵電材料的光學(xué)常數(shù)，通過光學(xué)常數(shù)的變化反映鐵電材料晶體結(jié)構(gòu)的變化，即從鐵電相至順電相的轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即為測(cè)量所需的鐵電材料居里點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠非破壞、快速及精確測(cè)量鐵電材料居里點(diǎn)的方法。本發(fā)明所提供的基于橢偏儀的鐵電材料居里點(diǎn)的測(cè)量方法，其具體測(cè)量步驟如下:
(1)首先，利用反射式橢偏儀測(cè)量不同溫度下鐵電材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延遲Δ ；
(2)然后通過測(cè)量得到的橢偏參數(shù)Ψ、Λ，計(jì)算出材料的折射率η、消光系數(shù)k以及介電常數(shù)ε η ε 2 ；
對(duì)于體材料，可以通過以下公式求得:
P = tan￥.elA(I)
ε = q + fe, = ￡e Fsm2 Θ 十 sin2 Θ tan2 Θ (^)1(2 )
權(quán)利要求
1.一種基于橢偏儀的鐵電材料居里點(diǎn)的測(cè)量方法，其特征在于具體步驟為: (1)首先，利用反射式橢偏儀測(cè)量不同溫度下鐵電材料的P光、S光的反射率的比值tanW和相位延遲Δ ； (2)然后通過測(cè)量得到的橢偏參數(shù)Ψ、Λ，計(jì)算出材料的折射率η、消光系數(shù)k以及介電常數(shù)ε η ε 2 ； 對(duì)于體材料，可以通過以下公式求得:
全文摘要
本發(fā)明屬于熱學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于橢偏儀的鐵電材料居里點(diǎn)的測(cè)量方法。本發(fā)明利用橢偏儀測(cè)量不同溫度下鐵電材料的光學(xué)性質(zhì)，根據(jù)鐵電材料從鐵電相轉(zhuǎn)變到非鐵電相時(shí)其光學(xué)性質(zhì)也會(huì)隨之改變的原理，從而測(cè)得鐵電材料的溫度轉(zhuǎn)變點(diǎn)即居里點(diǎn)。本發(fā)明可快速、非破壞、精確測(cè)量鐵電材料的居里點(diǎn)。在物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N21/21GK103234914SQ20131013557
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者張帆, 張榮君, 陳良堯, 鄭玉祥, 徐子杰, 王子儀, 許妍 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)