Некоторые электрические свойства титаната бария тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Авербух Р.Е.

• Авербух Р.Е.
• 1948

Оглавление диссертации Авербух Р.Е.

Ввв Д в НИв .«.о«ооо*е». а. •.•«•.••*•• «, а • ^"

Часть! Литературный обзор. 3

Глава I Общая характерно гака диэле ктриков с высокой диэлектрической провицаемостыо. 3

Глаза П Диэлектрические свойства титаната бария.о.••••••• 9

Общая характеристика титавата бария.•.р■« о••>•<«•««••••««* в *

2Л'емаерату рная зависимость диэлектрической пропицаености титаната бария» . =>.•, - 1С

3«Зависимость диэлектрической проницаемости титаната бария от напряженности аоля.

4,Зависимость диэлектрической проницаемости титаната бария от частотн.о.о.,.».,.

Зависимость диэлектрической про-ницаеьюсти татаната бария. от давления.Йьезоэффект в титанате б ари я» о о о • • • « о . • • . в, • . * в с . е . с б.Зависимость диэлектрических свойотв титаната бария от его состава и примесей».„«.;.17 ^

Глаза Ш. Механизм аоляризации титаната б ар и я. .о. . •. •* 23—

Диэлектрическая поляризация.

2.Высоковольтная поляризация

П. Экспдрлтдзв'гальнап ^асть 35

Глава Исследование температурной зависимости диэлектрической ароницаемости тнтааата бария методом разрядки по частям., 35

I.Объекты исследования.

2.Методика измерения.

3.Результаты измерения.

4.0бсу2щенив^ результатов.55,

5.В ы в о д ы.

Глава V. Исследование зависимости диэлектрической проницаемооти титаната бария от напряженвооти оля при разных температурах. 63

1. Результаты измерений.

2. 0бсуадение результатов

3» Вывод ы. .•

Глава Исследование приэлентродных явлений в титанате бария ••.•• 93

Вывод ы.

Глава У П. Предварительные результаты исследования поляризации льда . 102

1. Результаты измерений*.

2. Обсуждение результатов.

3. Выводы .•.*.••.

Ш» 3 а н л го ч е н и е. ПО-ПЗ

17. Литература.114

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Некоторые электрические свойства титаната бария»

Титанат бария относится к категории диэлентринов, характеризующихся высокими и сверхвысокими эначевиями диэлектрической проницаемости.

Эти диэлектрики аолученн за последние годы в овя-зи с необходимостью удовлетворить потребности быстро развивающейся радиотехники.

О св с в в ал заслуга в открытии и исследования этих диэлектриков принадлзжит советошш ученый.

Титанат бария бол открыт и исследован впервые чл. корр.Анадемии Наук СССР Вулон В.М. в 1944 г. За эту работу ему была присуждена Сталинская премия.

Титанат бария, наряду ео сверхвысокой диэлектрической проницаемостью обладает целым рядом интересных свойств.

Остановлены следующие свойства титаната бария: своеобразная температурная зависимость диэлектрической проницаемости, зависимость диэлектрической проницаемости от напряженности поля, диэлектрический гистерезис,

- \ независимость диэлектрической проницаемости от частоты, сильная зависимость диэлектрических свойств от примеси и

Многие из этих свойств позволили отвести титанат бария в группе сегнетоэлектриков.

Все исследования диэлектрических свойств титаната бария производились на переменном токе.

Измерения на переменном токе дают эффективные в начевия измеряемых величин^ что в сильной степени затрудняет изучение их природы.

Наши исследования диэлектрических свойств титан ат а бария производились на постоянной тоне,причем применяемая методика позволяла танке изучать временную зависимость исследуемых процессов, что является основным преимуществом измерений на пере- "> менвои тоне*.

Данная работа состоит из двух частей: обзорной и экспериментальной.

Экспариментальная часть включает исследования поляризации «итаната бария при различных условиях методом разрядки по частям, исследование приэлект-родннх явлений в титанате бария и результаты предварительных исследований поляризации льда.

Часть I. Литературный обзор.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Авербух Р.Е.

ВЫВОДЫ

U Диэлектрическая проницаемость льда^тахре, как и у титаната бария,состоит ив двух частей: высокочастотной и низкочастотной.

2, Низкочастотный предо ее поляризации льда обладает сильней увиаолярностыо.

ЗА К Л Ш ЧВНИ В

В данной работе наш удалое установить следующее:

1« Диэлектрическая проницаемость титаната о ария состоит ив дв$х частей, ревко отличающихся но своей величине и по своим свойствам. . ■ • •

2* Следовательно,, можно считать установив bhiji существование в титанаяе бария двух процессов поляризации, характеризующихся разными временами рвлакеащщ и различной зависимостью от внешних условий. с

Один процесс имеет время релаксации ^ 10"* сек. /высокочастотный процесаД Зргмя релаксации другого процесса поляризации шняатся от секунд до ХО'^еек, в зависимости от температуры и напряженности поля /низкочастотной процесс/.

Существование низкочастотного процесса оолярива-ции до настоящего времени не было известно. Вместе с тем этот процесс обуславливает настолько дольете значения диэлектрической проницаемости| что полная диэлектрическая проницаемость титаната бария при определенных условиях может быть в 30 раз больше диэл#ктрЕ<ческсй проницаемости,обусловленнойвысокочастотный процессом.

Следовательно, не учитывать наличие этого процесса при построении теории поляризации титаната бария недопустимо.

3. Детально исследовалась зависимость обоих процессов поляризации титаната бария от температуры и «апряже н нох*ти поля.

Устайовлено, ^то температурная зависимость диэлектрической проницаемости, полученная Вулом, относится только к высокочастотной части диэлектрической проницаемости*

Зависимость диэлектрической проницаемоств от напряженности поля, установленная Ву л ом, не характерна ни для высокочастотной, ни для низкочастотной части диэлектрической проницаемости.

Это являетоя следствием того, что Зул измерял эффективные значения диэлектрической проницаемости,за-висимооть которой от напряженности поля является результатом налогевия равных зависимостей двух частей диэлектрической проницаеиости от напряженности поля.

В связи с открытием низкочастотного процесса поляризации выявлена сильная зависимость диэлектрической проницаемости от частоты, в то время вал считается, что диэлектрическая проницаемость титаната бария почти не зависит от частоты»

Это противоречие обгоняется теи, что исследования зависимости диэлектрической проницаемости титаната бария от частоты производились ваистоль малых напряженностях поля, при которых низкочастотная часть диэлектрической проницаемости отсутствовала.

4. Открыто совершенно новое явление, заключающееся в той, что в титанато-бариевом конденсаторе заряды связываются в самом диэлектрике.

Можно предполагать, что это связывание происходит на поверхностных локальных уровнях.

• Обнаружено наличие двух процессов поляризации у льда, аналогичных тем,'которые были получены ути-таната бария.

Низкочастотный процесс поляризации обуславливает большие значения диэлектрической проницаэности льда, превышающие в шестнадцать с лишний раз значения, получаемые на большей частоте 1200$'/.

6. Установлена сильная униполярность диэл® триче-ской проницаемости льда.

Таким образом, наличие двух процессов поляризации установлено~не только у титаната бария. Наряду с титанатом бария и льдом, существование двух описанных выше процессов обнаружено также проф.Косман и ра-ботавшей под его руководством аоп. Рапопорт / 31'/ У сегнетовой соли и других диэлектриков.

Наличие двух процессов поляризации можно объяснить двумя способами.

I/ Боли считать, что в данном диэлектрике имеются два классических механизма поляризации, отличающихся временем релаксации.

2/ Если данный диэлектрик формально рассматривать

- из нан совокупность двух последовательно соединенных конденсаторов,шунтированных сопротивлениями.

Одна ив емкостей может являться поляризационной, а другая • геометрической", или же обе поляризационные, но одна иг них определяется объемным зарядом, выделившимся в тонком слое вблизи электродон, а другая - реальным зарядом во воем об'еме диэлектрика. Вместе о тем поляризация, по нашему мнению, не являет ся обычной высоковолнной поляризацией, а связана с особыми электронными процессами в кристалле.

Второе обпясвение представляется нам более вероятным, так как известна очень сильная зависимость диэлектрических свойств титаната бария от прииеоей.

Как известно, примеси в диэлектрике очень сильно влияют на его электропроводность. Следовательно, сильная зависимость диэлектрических свойств тинаната бария от примесей подчеркивает свя8Ь между поляризацией и электропроводностью.

Не настаивая на справедливости этого об"яснения можно утверждать, что создание правильной теории поляризации титаната бария невозможно без уче.ра результатов, полученных в данной работе.

В заключение выражаю свою искреннюю благодарность доктору физико-математических наук проф.Космлну М.С. за руководство работой и ценные указания.

Список литературы диссертационного исследования Авербух Р.Е., 1948 год

1. Вул Б.М.и Сканави Г.И. Изв.Ан.СССР /серия ¿яз./ * УШ № 3, 1944 г.2* Вул Б,М.и Иоффе А.Ф. Электричество В9 12,отр.6501931 г.

2. Скавави Г.И. ВЭП № 4 1944 г.

3. Вул В.М.^ Скавави Г.И. ВЭП N 4 ГШг. и Варзаковсний

4. Вул В.М.и Гольдмая Й.М.ДАН тоа 46,стр. 154, 1945 г.

5. Вул 6.М.и Верещагин ДАН т.48, стр.662, 1846г.

6. Вул Б.Ь£.иГольдман Й.М. ДАН т.49, стр.179, 1946г.

7. Вул Б.М.иГольдман И.М. ДАН т.51, стр. 21, 1946 г.9о Вул Б.М. Электричество № 3,огр.12,1946в

8. Вул Б.М. ЖЭТФ т.15, стр.12, 1945 г.

9. Скавави Г.И. ЖЭТФ т.17, стр.399,1947 г.

10. Сканави Г.И. &ЭТФ т.17, стр.390,1947 г.

11. Сканави Г.И. Электричество № 8,стр. 1947г

12. Маш Г.И. ЖЭТФ т.17, стр.537, 1947 г.

13. Новосильев Н. и ЖТФ т.17, стр.66^ 1947 г. Ходаков А.

14. Сканави Г.И. УФН т.33, стр. 165, 1947 г.

15. Вологдин В.П. Электричество № 8,стр.28,1946

16. Снанави Г.И. ВЭП № 6, стрЛ7, 1948 г.

17. Вул Б.М.и Гольдмав Й.ЬЗ. ДАН т.60,стр.41, 1948 г. |0. Сканави Г.И. ДАН т.69, ©трй231,1948 г. 22*. Косман М.С. $ЭТФ т.17,стр.507,' 1947 г.

18. Гинзбург Б. ЖЭТФ тЛ5,стр. 739, 1945 г.

19. Френкель Я.И. Электричество № 8, стр.5,1947 г.

20. Александров к др.-"Физика диэлектриков", 1932 г.

21. Иоффе А.Ф: -"Физика кристаллов^ 1929 г.

22. Дебай -"Полярные молекулы"^ 1931 г.

23. Гемант А. -"Электрофизика изолирующих мааериалов®,1932 г.

24. Курчатов И. В. -"Сегнетоэлектрики", 1932 г.

25. Богородицкий Н.П.-"Высокочастотные неорганическиедиэлектрики", 1948 г.3(31. Рано аорт и.Л. -"Поляризация сегветовой соли"1. Диссертация ,1948 г.42А„стр.231,194632. т.71 „стр.890,194783. т.68,(• тр. 133,194634. ^^ " ^169„стр.333,1947

26. АР.ьч-осс/, /э/Ъуэ^еъ-,л*Х60,,стр. 68,194736. /¿ар а^ге/ ^^т. 160, о тр. 126,194737. ^^^г ^г^т. 160, стр. 127,194738. б&.&е.я стр.303,1946:39. и/ ^уг стр.У81,194740. ^е*. ¿у,. №7-6, стр.381,194741. ьуГ. Я л?**** т.73?^ стрХ938,1948