Vienlaicīgi in situ dielektriskie un kristalogrāfiskie mērījumi atkarībā no temperatūras

Abstract

Materiālu dielektriskie un kristalogrāfiskie mērījumi, izmantojot rentgenstaru difraktometru un LCR mērītāju, ir ļoti noderīgi materiālu pētniecībai un modificēšanai. Šo mērījumu veikšana atsevišķi var ieviest lielākas kļūdas rezultātos un novest pie nepareiziem secinājumiem. Šajā darbā tika izstrādāta elektriskā infrastruktūra un programmatūra, lai nodrošinātu materiāla difrakcijas ainu iegūšanu vienlaicīgi ar elektriskās kapacitātes mērījumiem pie mainīgas temperatūras. No iegūtajiem datiem var iegūt vairāk informācijas par citām īpašībām, kā dielektrisko caurlaidību. Izveidotā sistēma tika pārbaudīta uz plaši pētītā bārija titanāta, kas pie noteiktām temperatūrām veic strukturālas fāzu pārejas, kuru rezultātā mainās dielektriskā caurlaidība. Iegūtie rezultāti atbilst teorijā aprakstītajam, liecinot par iekārtas efektīvu veiktspēju.

The dielectric and crystallographic measurements of various materials using X-ray diffraction methods, accompanied by an LCR meter, can be of great use for studying and modifying these materials. Performing these measurements independently can produce larger errors or lead to false conclusions. In this work, the electrical infrastructure and software needed for these measurements were developed to obtain the XRD pattern and capacitance of materials under varying temperatures simultaneously. From the capacitance data, it is possible to gain information on other properties of the material, such as its dielectric constant. The system was tested on barium titanate, which has been extensively studied. This ceramic was chosen for its multiple structural phase transitions at different temperatures. The results are well aligned with prior research indicating to the effectiveness of the system.