硫酸銨晶體的阻抗頻譜及介電性質之研究

Abstract

摘要 利用偏光顯微鏡來觀察硫酸銨晶體在室溫下的光學性質，以及加熱到593K的光學性質變化。熱分析DSC實驗用來瞭解該晶體隨溫度有無吸熱或是放熱反應的變化，並使用HP 4192A阻抗分析儀，量測硫酸銨晶體的阻抗隨溫度和頻率的變化關係。從阻抗分析數據中，可以求得導電率隨溫度變化的關係，進而求得樣品的導電活化能，以研究其導電性質；同時，我們也可以分析介電常數隨頻率、溫度變化的關係，並由Electric Modulus(M)的表示法來研究樣品的弛豫現象，進而求得其導電弛豫活化能。藉由研究我們得到： 1.由光學觀測可以得到硫酸銨晶體在523K時表面開始發生熔解，538K時 晶體周邊形狀開始發生改變，當溫度升高至583K，晶體完全變成液狀 2.從晶體的熱分析DSC曲線，可以發現在溫度581.8K開始出現第一個吸 熱峰值，而第二、三個峰值的溫度分別為619.6K、653.5K。其相變 是屬於一階相變。可以得到吸熱峰值的熱熵變化的0.76J/(g．K) 3.從阻抗抗的實驗結果得知，溫度越高，晶體內導電離子的貢獻越大， 相對的晶體電偶的貢獻越小，晶體在室溫時，我們求得的直流導電活 化能為1.24eV，導電弛豫活化能為1.47eV。 4.介電常數實部隨溫度的上升而顯著增加，再觀察介電常數實部與頻率 之關係，在低頻區介電常數值隨頻率的減少而增加。