Conductividad eléctrica en muestras delgadas de hielo

Abstract

En el presente las propiedades físicas de la superficie del hielo no son completamente conocidas. En este trabajo se ha disertado una experiencia para estudiar su comportamiento eléctrico minimizando las contribuciones del volumen. A tal fin se usó un portamuestras de cuatro terminales que permite muestras de 20mm x 20mm de área útil y espesor variable. La electrónica asociada que se disertó permite medir directamente las componentes real e imaginaria de la corriente y deducir las respectivas componentes de la conductividad. Para el preparado de las muestras se crecen monocristales por el método de Jaccard y se cortan al tamaño y espesor deseado determinando el plano cristalina por medio de réplicas. A la muestra se le aplica un voltaje alterno y se mide la corriente que la atraviesa. A diferencia del comportamiento volumétrico no se observa una relajación según el modelo de Debye. La corriente es principalmente real y presenta un crecimiento monótono con la frecuencia existiendo un cambio en la pendiente a lkhz. La dependencia con la temperatura sigue una ley de Arrhenius con una energía de activación cercana a leV.

Nowadays the physical properties of ice surface are not completely known. In the present work an exper i ence has been carrled out to study its electrical behaviour minimizing the bulk contribution. With that purpose a sample holder admitting samples with work area of 20mm x 20mm and variable thickness has been used. The necessary electronic equipment was developed in order to measure the real and imaginary contributions to the current and the respective components of conductivity separately. To prepare the samples, single-crystals of ice were gronwn following Jaccard's method and they were cut according to the size and thickness deslred. The crystal plañe was determinad by means of etch pits in Formvar replics. An altérnate voltage was applied to the sample and the current across it was measured. Uní i ke bulk behaviour a relaxation was not observed, as predicted by Debye's model. The current was mal ni y real and showed a monotonous growth with frequency. A change was observed in the rate of growth at lkhz too. The temperatura dependence fitted an Arrhenius law with an activation energy near leV.