PROPERTIES OF CALCIUM FLUORIDE MONOCRYSTALS IN THE ULTRA LOW FREQUENCY RANGE, SPACE CHARGE AND IMPURITY EFFECTS

Résumé
Les propriétés diélectriques de plusieurs monocristaux de Fluorure de Calcium ont été étudiées dans un grand intervalle de température au moyen de plusieurs méthodes expérimentales complémentaires. Nous avons enregistré la composante en phase et la composante en opposition de phase du courant alternatif en très basse fréquence, ainsi que la répartition de potentiel par la méthode du fil vibrant. Enfin d'autres méthodes (effet électret) peuvent aussi être utilisées. Nous avons obtenu de nombreux renseignements sur les effets de conduction et les effets interfaciaux, et nous avons pu distinguer les effets en volume et en surface. Deux, et plus souvent trois relaxations apparaissent dans les monocristaux étudiés. Les deux premières sont dues aux impuretés, et la troisième est un phénomène de diffusion de Warburg par dessus une barrière superficielle. Ce phénomène de diffusion dépend de la tension continue et de l'atmosphère. On discute la liaison entre relaxations dues aux impuretés et effet électret.

Abstract
Dielectric properties of some monocrystalline CaF₂ samples were studied in a large temperature range, with several experimental methods : Ultra low frequency Ac recording apparatus, potential distribution vibrating wire method and electret recording where used. Much information was obtained on conduction and interfacial effects, bulk and electrode relaxations being differentiated. Two or three relaxations are often observed : the first two are impurity effects, but the third is a Warburg diffusion above the surface barrier, with intrinsic activation energy. The Warburg phenomenon appears as an electrode effect in potential distribution measurements and it depends on voltage and surrounding atmosphere. Among the impurity effects, one finds a 1.25-1.30 eV relaxation in all the samples - this relaxation is linked to an electret previously studied.