高壓放大器：極化后晶體機(jī)電性能測試的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力

　　實(shí)驗(yàn)名稱：極化后晶體的機(jī)電性能測試

　　測試設(shè)備：高壓放大器、多功能合成器、示波器、LCR測量儀、計(jì)算機(jī)等。

圖1：場冷極化裝置：（a）金屬Al制容器；（b）金屬冷卻盤

　　實(shí)驗(yàn)過程：

　　圖1展示了直流極化DCP和交流極化ACP的系統(tǒng)全貌，包括的極化用樣品夾具，金屬鋁Al容器，以及電場冷卻極化用的金屬冷卻盤。在場冷極化實(shí)驗(yàn)前，需要將具有高熱傳導(dǎo)性的大尺寸冷卻金屬盤，以及安裝在金屬盤的圓洞中的金屬鋁Al容器，放在冰箱中預(yù)降溫到零下20℃，以實(shí)現(xiàn)極化過程中從200到35℃不超過12min的快速降溫。整個(gè)極化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1（c）所示，包含了高壓放大器，多功能合成器以及示波器等。

圖2：（a）FCDCP和（b）FCACP（C：立方，T：四方，M：單斜晶，R：菱方）

　　電場冷卻直流極化FC-DCP以及電場冷卻交流極化FC-ACP電壓隨溫度變化的示意圖在圖2（a）和（b）中分別表示。不同晶體根據(jù)其相變溫度Tpc和居里溫度Tc調(diào)節(jié)不同的極化降溫區(qū)域，通過不同場冷條件下進(jìn)行極化。為了比較交流極化ACP和直流極化DCP的極化電壓，使用了每厘米均方根電壓（Vrms/cm）來作為交流極化ACP電壓的單位?！皉ms"也稱為交流電的有效值或熱值，等效于在電阻器中產(chǎn)生相同熱能的直流電DC電壓值。因此，我們使用了kVrms/cm作為所有實(shí)驗(yàn)中交流極化ACP的電壓單位，來準(zhǔn)確直流極化DCP比較所有的性能。正弦波交流電AC的均方根電壓Vrms是由交流電AC峰值電壓（Vpk）的乘以71%計(jì)算而得。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　介溫曲線以及介溫?fù)p耗由計(jì)算機(jī)控制的LCR測量儀在1kHz下從室溫到250℃每0.2℃進(jìn)行測量。不同條件極化后的晶體樣品，由XRD衍射儀在CuKα單射線下對(duì)單晶的(400)pc面進(jìn)行相分析，并且測量方法與Sun等人的報(bào)道一致。

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圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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