研究テーマ

インピーダンスアナライザを用いた誘電率自動測定システムの改良


卒業論文序論の紹介

　自発分極を持ち、電界によって自発分極の方向が変えられ、電界を取り去った後にも残留分極を示す誘電体を強誘電体 （ferroelectric material）と呼ぶ。強誘電体には、温度を変化させていくと自発分極が消滅する温度がある。 これはキュリー温度（Curie temperature）（Ｔｃ）と呼ばれている。強誘電体は、Ｔｃを転移温度として高温側の常誘電相 （paraelectric phase）から低温側の強誘電相（ferroecetric phase）へ相転移する。 多くの強誘電体では、キュリー温度の近傍で大きな誘電率の発散が見られる。 このため、強誘電体の相転移の研究では誘電率の温度依存性を調べることから始められる。
　また、誘電率は周波数の関数であるため、周波数に対する誘電率の大きさ（これを誘電分散と言う）を測定することにより、 相転移現象の機構解明につながる情報を引き出すことができる。
　本研究は、この誘電体の誘電率の周波数依存性を測定するシステムの改良を行った。インピーダンスアナライザという機器を、 ＧＰ−ＩＢボードを用いてパソコンから制御し、各周波数帯における測定データ（誘電体の等価並列容量Ｃｐ、損失係数Ｄ） をパソコンに取り込み、誘電率εを算出することを目的とするものである。
　過去に本研究室の研究生、早川充洋が作成した３５３１Ｚハイテスタと呼ばれるインピーダンスアナライザ制御 （Ｃｐ，Ｄ自動測定）プログラムの改良と、同プログラムを用いて得た測定データの検証、また、 ４１９４Ａと呼ばれるインピーダンスアナライザの誘電率自動測定プログラムを用いて得た測定データとの比較を行った。 ４１９４Ａの誘電率自動測定プログラムは、本研究室の研究生、三尾恭規により作成されたものである。