J. Phys. France 49, 2089-2093 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:0198800490120208900

Ferroelectric transitions and relaxation processes of vinylidene fluoride/trifluoroethylene copolymers

R.M. Faria et M. Latour

Laboratoire de Physique Moléculaire et Cristalline G.D.P.C., LA 223, U.S.T.L., place Eugène Bataillon, 34060 Montpellier, France

Abstract
Thermally Stimulated Depolarization (TSD) measurements with a superimposed piezoelectric noise allowed us to identify the ferroelectric-to-paraelectric phase transition in vinylidene fluoride/trifluoroethylene (VDF/TrFE) copolymers, with different molar ratios. A second peak was also detected in TSD measurements which maintain the ferroelectric features of the material. Long relaxation processes always accompanied both peaks. Using the initial rise method we calculated the activation energies for these relaxations. We found 0.73 eV for the ferroelectric-to-paraelectric peak transition and 0.33 eV for the other. Two peaks were also observed in the 90/10 mol % VDF/TrFE copolymer. However it is considered, hitherto as having a non ferroelectric conformation. A great amount of charge was recorded in TSC measurements, around the transition temperatures.

Résumé
Des mesures de dépolarisation thermostimulées associées à un bruit piézoélectrique ont permis d'identifier la transition ferroélectrique-paraélectrique de copolymères fluorure de vinylidène/trifluoroéthylène, de diverses concentrations molaires. D'autre part, la présence d'un deuxième pic indiquerait une nouvelle transition, laquelle ne modifie pas le comportement ferroélectique du matériau. Des processus de relaxations lents accompagnent toujours ces transitions. Les énergies d'activations associées à ces transitions ont été calculées par la méthode de la pente initiale. Les valeurs de 0,73 et 0,33 eV ont été trouvées respectivement pour la transition ferro/para et pour l' autre transition. Deux transitions ont également été observées pour le copolymère VDF/TrFE 90/10 mol %, considéré comme ayant une conformation non ferroélectrique. Une grande quantité de charge observée par des mesures de TSC, relaxent aux températures de transitions.

PACS
7780B - Phase transitions and Curie point.
7722G - Dielectric loss and relaxation.
7722 - Dielectric properties of solids and liquids.

Key words
dielectric relaxation -- ferroelectric materials -- ferroelectric transitions -- polymers -- thermally stimulated currents