Разработка и исследование методов автоматизированных измерений электрических свойств сегнетоэлектриков

• Автор: Печерская, Екатерина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.11.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 179 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ электрофизических моделей сегнетоэлектриков
1.1 Классификация свойств сегнетоэлектриков
1.2 Разработка графовой модели взаимосвязи свойств сегнетоэлектриков
1.3 Разработка методики выявления функциональных зависимостей, подлежащих экспериментальному определению
1.4 Разработка обобщенной структуры системы и алгоритма исследования сегнетоэлектриков
Выводы
Глава 2. Сравнительный метрологический анализ методов и средств косвенных измерений свойств физического объекта
2.1 Классификация составляющих погрешности результата косвенного измерения
2.2 Разработка методики сравнения методов и средств косвенных измерений свойств физического объекта по метрологическим показателям
2.3 Разработка методики анализа погрешностей измерения однофакторных функц иональных зависимостей
Выводы
Глава 3 Разработка и анализ методов измерения свойств сегнетоэлектриков
3.1 Анализ электрической модели сегнетоэлектриков
3.2 Анализ пригодности методов измерения электрофизических свойств пассивных диэлектриков применительно к сегнетоэлектрикам
3.3 Разработка и анализ модификаций метода Сойера - Тауэра
3.3.1 Функциональный и метрологический анализ основного метода Сойера - Тауэра
3.3.2 Модификация метода, основанного на измерении комплекс-

ного импеданса
3.3.3 Модификация метода Сойера - Тауэра, основанная на применении преобразований Фурье
3.4 Метод измерения емкости и действительной составляющей относительной диэлектрической проницаемости по параметрам отраженного сигнала
3.5 Классификация методов измерения полевых зависимостей Л
свойств сегнетоэлектриков
Выводы
Глава 4. Экспериментальное определение полевых зависимостей свойств сегнетоэлектриков
4.1 Структура измерительной установки и ее метрологический
анализ
4.2 Сравнительный метрологический анализ двух способов измерения емкости сегнетоэлектриков
4.3 Результаты экспериментального определения функциональных зависимостей и оценивание их погрешностей
Выводы
Заключение
Литература
Приложение А. Результаты экспериментального определения зависимостей свойств сегнетоэлектриков от электрического напряжения 167 Приложение Б. Листинг обработки экспериментальных данных в системе Mathcad 7 Professional
Приложение В. Документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы

Введение
Актуальность работы. Начиная с 50 - х годов XX столетия, в период интенсивного исследования ряда сегнетоэлектрических материалов как зарубежными учеными (Дж.Барфут, М.Лайнс, А.Гласс), так и отечественными научными школами Шувалова Л.А., Желудева И.С., Леманова В.В. предложены концепции использования данных материалов в элементах функциональной электроники.'В основу одного из актуальных направлений положены нелинейные зависимости электрофизических свойств от напряженности электрического поля. В частности, в 1952 г. Дж.Андерсон предложил использовать наличие петли гистерезиса полевых зависимостей поляризации сегнетоэлектриков для создания запоминающих устройств большой емкости. Современный этап развития вычислительной техники, датчиковой аппаратуры требует совершенствование микроэлектронных технологий, позволяющих повышать степень интеграции микросхем. Задаче отбора материалов с наиболее перспективными свойствами посвящены научные работы Александрова К.С., Сигова A.C., Струкова Б.А., Шура В.Я. Экспериментальные исследования связаны с проведением измерений для установления функциональных зависимостей между параметрами и свойствами. Большая номенклатура параметров, подлежащих определению приводит к увеличению количества измерений за ограниченный интервал времени, что в значительной степени влияет на достоверность оценок результатов и ставит задачу повышения быстродействия измерительных установок.
Распространенные в настоящее время методы и средства измерений одноименных свойств пассивных диэлектриков по ряду причин не применимы к исследованию сегнетоэлектриков. Решению данной проблемы способствует исследование и анализ известных методов, в частности, базирующихся на способе, разработанном Сойером и Тауэром в 50 - е годы, их современных модификациях, созданных в 90 - е годы зарубежными учеными Б.Диасом, В.Мирти,
В.Висвапатаном, А.Албертини, В.Клееманом и другими, а также разработка новых методов и средств автоматизированных измерений нелинейных функцио-

Начало
Ввод исходных данных: А(О); ш
Построение набора деревьев для каждого стока -вершины Э
Вычисление для каждого Б:
= X кш ; К3 = X к? ; ранжировка по И
возрастанию К5;
Условные обозначения:
А(О) - матрица смежности; т - количество вершин графа; К;5- степень вершины; и - счетчик деревьев стока в; п5 - количество деревьев стока 8;
К8 - суммарная степень вершины;
гй - весовой коэффициент зави-
Выбор 8тах = , которому соответствует
тах{К3]

Запоминание значений г1з < 0 для
Запоминание промежуточного результата г), где 1*8; г соответствует г15 > О

Для каждого г из 8тах, при котором г$ <0 выполнить: а) принять г за сток 5; б) выбрать для экспериментального определения Б®, для которой тах{г}-, в) если 5(г), соответствующих тах{г} несколько, то выбрать которому соответствует большее К5 при рассмотрении г
Вывод результата: экспе-
риментально определять зависимости (результаты блоков 9 и 10)

Конец
Вывод результата: экспериментально определять: Б тах (г), где г Ф
Рисунок 1.13 - Блок-схема алгоритма выбора функциональных зависимостей, подлежащих экспериментальному определению