Instalación semiautomática para medir el lazo de histéresis en materiales ferroeléctricos

Revista Cubana de Física

Rev. Cub. Física vol. 25 No. 2B (2008) p.133-135
ISSN: 0253-9268. Original paper

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Instalación semiautomática para medir el lazo de
histéresis en materiales ferroeléctricos
D. Rivero†, J. Portellesa, J.I. Benavidesb, M. Hernándeza, F. J. Quiles b, M. Díaz.Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC), Ciudad de La Habana; doris@instec.cu.
a) Facultad de Física, Universidad de La Habana (UH); portell@fisica.uh.cu.
b) Escuela Politécnica Superior, Universidad de Córdoba (UCO), España; el1bebej@uco.es.
†
autor para la correspondencia
Recibido el 1/4/2008. Aprobado en versión final el 15/10/2008
Sumario. Este trabajo describe eldesarrollo de una instalación para la obtención del lazo de histéresis ferroeléctrico
de materiales cerámicos y la medición de sus parámetros característicos. La instalación ha sido desarrollada usando
los métodos de la instrumentación virtual y fue concebida para la caracterización de materiales ferroeléctricos desarrollados por los grupos cubanos de investigación que se ocupan de estudiarnuevos materiales y en prácticas de laboratorio de la asignatura Métodos Experimentales de la Física.
Abstract. This paper describes the development of an installation to acquire the ferroelectric hysteresis loop of ceramic materials and to measure its characteristic parameters. The installation has been developed using the virtual instrumentation methods and is used in the characterization offerroelectric materials developed by the Cuban groups of
investigation in new materials and in laboratory practice of the matter Experimental Methods of the Physics.
Palabras clave. Histéresis ferroeléctrica 77.80.Dj, materiales ferroeléctricos, 77.84.Lf , Data acquisition, 07.05.Hd

1 Introducción
La ferroelectricidad de un material se define a partir de
la reversibilidad de la polarizaciónespontánea cuando se
le aplica un campo eléctrico1, de aquí la importancia de
observar el lazo de histéresis y obtener de éste sus parámetros característicos como son: la polarización remanente (±Pr), el campo eléctrico coercitivo (±Ec), el área
encerrada por dicho lazo, etc. El método básico para medir el lazo es el del circuito de Sawyer–Tower2, el cual
consiste en medir la carga almacenada en uncapacitor,
cuyo dieléctrico es el material ferroeléctrico bajo estudio, respecto a la carga de un capacitor conocido, o capacitor patrón, en serie con el primero y observar en un
osciloscopio según se describe en [3] y [4] o en sus versiones modificadas descritas en [5], [6 ]y [7]. También
se reportan algunas instalaciones construidas con micro-

procesadores donde se grafican y almacenan losdatos
adquiridos8.9. Usando computadoras personales se han
desarrollado instalaciones para medir diferentes parámetros físicos tales como los lazos de histéresis en materiales magnéticos y ferroeléctricos 10,11.
En los laboratorios cubanos donde se desarrollan materiales ferroeléctricos estas mediciones se han realizado
hasta el momento usando un osciloscopio analógico, con
el inconvenientede no poder almacenar los datos para
futuros análisis y la inexactitud inherente a estos equipos. Con el objetivo de lograr un equipamiento que permita almacenar los datos de las mediciones del lazo de
histéresis en materiales cerámicos para análisis posteriores, se ha desarrollado una instalación semiautomática,
cuya primera versión fue descrita en [12] y cuya mejora
y perfeccionamiento sedescriben en este trabajo.
La instalación se ha construido usando un sistema de

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adquisición de datos (SAD) acoplado a una computadora
personal (PC) y se ha desarrollado un programa para el
control del funcionamiento de todo el sistema, así como
para la adquisición, muestreo y procesamiento de los datos.

2 Descripción de la instalación
Como primera parte...