关于介电常数的单位问题

现行高中物理课本(必修加选修)第二册第110页.介绍了平行板电容器公式     

液态电介质相对介电常数的测量

通过自制的专用电容器,采用电容测量仪测电容的方法,在物理实验中开设液体电介质的相对介电常数的测量实验。     

基于Weiss分子场理论对极性液体中静态介电常数随温度变化及其相应取向关联的研究

迄今为止,并没有被普遍接受的液体静态介电常数的微观理论模型, 主要原因是对属于强关联系统的液体中分子之间的取向关联特征仍不十分清楚. 本文基于Weiss分子场理论(WMFT), 对水(water, H₂O)、甲醇(methanol, CH₄O)、乙醇(ethanol, C₂H₆O)和正丙醇(1-propanol, C₃H₈O)等4种极性液体中静态介电常数, 具体为Curie-Weiss常数、Curie温度和Weiss分子场因子随温度变化规律进行分析研究, 得出上述液体中: 1)铁电关联(ferroelectric correlation, FC)和反铁电关联(anti-ferroelectric correlation, AFC)共存, 且FC比AFC强得多, 以及随温度降低FC减弱和/或AFC增强; 2)结构均匀的WMFT不能定量描述上述液体中足够低的温度下反常大的静态介电常数. 可以想象FC和较弱AFC的共存必然导致极性液体中关联序的空间不均匀, 由此作者提出了空间不均匀关联序的粗粒近似的Weiss分子场理论, 并用此理论对上述液体中静态介电常数随温度快速变化的行为进行了解释. 上述结果对深入认知液体物理学, 包括玻璃化转变机制的探索, 无疑是有价值的.     

关于铁电体低维特性的研究

利用推广的Ginzhurg-Landeu-Devnnshire(GID)理论,研究不均匀结构对铁电体低维持性的影响。     

核壳结构对弛豫铁电体介电行为的影响

介电弥散和介电隔离率的温度非线性关系是弛豫铁电体的主要特征. 通过对掺杂成分以线性梯度递减的核壳结构进行热力学函数分析, 认为核壳结构能够在低温区保持较高的介电常数, 但不能导致介电隔离率与温度的非线性关系. 通过对不同浓度掺杂的铁电体扩散相变的比较, 认为掺杂浓度会影响晶粒掺杂成分的不均匀性, 在较宽的分布条件下会导致介电隔离率与温度的非线性关系. 因而在介电常数的峰值温度区域, 顺电相与铁电相的晶粒共存. 温度变化会影响两相比例及铁电畴的变化, 从而导致弛豫铁电体的介电弥散性. 核壳结构会增大介电弥散性. 铁电陶瓷的掺杂物种类、掺杂物浓度和烧结温度均会影响核壳结构的成分不均匀性和介电弥散性.     

液体介电常数的微波测量

液体介电常数的微波测量邓京川，王魁香，陆国会（吉林大学物理系长春１３００２３）在微波频率范围测量介质材料特性的方法有波导法、谐振腔法和空间波法．其中波导法也称为驻波法或测量线法，较为简便，本文介绍的液体介电常数的微波测量就是采用的波导反射法，实验装置...     

用晶体管开关电路测量介电常数

本文介绍一个实用的晶体管开关电路（如图１），用它能够很准确地测定出电容和介电常数。     

铁电体介电常数和热电系数的测量

自从１９２０年观察到罗息盐（ＮａＫＣ４Ｈ４Ｏ６·４Ｈ２Ｏ）的电滞回线以来[１］,已经发现数以百计的铁电材料．最近几年还不断观察到许多材料具有铁电性质,并在不少的领域得到应用．例如,用作热电红外探测器、电光调制晶体、全息存贮和光纤通讯材料等．当作为红外探测器材料时,需要测量铁电晶体的介电、热电和热学性能,因用于不同频段的探测器的材料优值因子都与这些量有关,所以精确测量铁电体的介电、热电性能也是深....     

氢键铁电体中的孤子电导性

Gordon首先采用带有非对称双阱势的氢键链模型研究了氢键铁电体的电导性,给出了扭结解和迁移率的表达式.但是对于电导有贡献的扭结孤子应该对应于质子在两个阱底之间的转移,基于这种考虑,修正了Gordon的结果,重新导出了低能态的扭结解,给出了迁移率的一个新的表达式.当非对称双阱势转化为对称双阱势时,这个表达式恰与以前的研究结果一致.这个表达式表明,相变临界指数是1. 关键词： 氢键铁电体 铁电相 孤子迁移率     

中专物理教材中的介电常数的讨论

国家教委中等专业学校规划教材—工科各类专业通用《物理》下册(以下简称教材)第八章给出了介质中的库仑定律和电容公式:F=k((q_1q_2)/εr~2);C=(εS)/(4πkd) 笔者认为,上述公式中的ε实际上应是物质的相对介电常数ε_r,而非介电常数ε. 下面进行论征: 1785年,库仑从实验结果总结出点电荷之间的相互作用的基本规律,即库仑定律     

铁电体中偶极子的滞后对剩余极化的影响

铁电体的剩余极化强度随温度降低而下降的特性引起了人们对铁电体存储数据失效的担心.运用铁电体的唯象理论和偶极子对交变电场的响应,提出了在电滞回线测量中偶极子的滞后冷冻效应模型,对极化的低温退化现象做了合理解释:温度下降导致吉布斯自由能势垒增大,致使偶极子对交变电场的响应时间延长.引入响应的滞后因子发现,极化强度随温度降低会出现峰值,在低温下降直至为零,可用偶极子的滞后与冻结效应描述.详细研究结果表明:因材料组份变化导致热力学参量的变化是重要因素:铁电-顺电相变中软模系数的增大会导致剩余极化峰移向高温;铁电性的增强,温度极化系数的增大和耐压强度或饱和电场的增强均会抑制滞后效应,从而使低温滞后效应移向低温.运用导出的公式数值模拟Ba Ti O_3/Bi Sc O_3复合陶瓷剩余极化强度的实验结果发现,Bi Sc O3含量的增加,使居里温度略有减小,但导致了软模系数较大幅度的增加,其结果是使偶极子的滞后效应发生在较高的温度.软模系数与铁电体的极化特性、铁电性、介电性和力学性均密切相关.研究结论表明:在低温下铁电体的铁电性没有失效,偶极子的低温冻结效应更有利于铁电体长久地保存数据.     

铁电体爆电换能器的匹配研究

 本文根据冲击加载PZT铁电陶瓷材料的电响应理论，讨论了垂直模式的矩形和柱形铁电陶瓷样品含电感负载时的最佳匹配关系、最佳状态的某些特性及最佳装置的设计方法。计算举例表明，理论同已做过的矩形爆电换能实验符合很好。     

呼之欲出的新一代MOS栅极电介质材料

传统的SiO2栅极电介质材料无法克服MOS器件特征尺度缩小带来的量子隧穿效应的影响.作为进一步提高微电子器件集成度的途径,利用新一代具有高介电常数的栅极电介质材料取代SiO2的研究工作已经展开.文中介绍了此类材料抑制隧穿效应影响的原理和其应当满足的各项性能指标.并对目前几种主要的研究方案,如几种高介电常数金属氧化物、硅酸盐及其迭层结构的研究状况和优缺点给予了简要评述.     

《纺织品介电常数测定》实验中样品的选择

“纺织品介电常数测定”实验中样品的选择对保证实验的顺利进行十分重要。对多种样品在多种条件下进行测试。并对实验结果进行了分析。     

呼之欲出的新一代MOS栅极电介质材料

传统的ＳｉＯ２栅极电介质材料无法克服ＭＯＳ年特征尺度缩小带来的量子隧穿效应的影响,作为进上步提高微电子器件集成度的途径,利用新一代具有高介电常数的栅极电介质材料取代ＳｉＯ２的研究工作已经展开,文中介绍了此类材料抑制隧穿效应的原理和其应当满足的各项性能指标,并对目前几种主要的研究方案,如几种高介电常数金属氧化物、硅酸盐及其迭层结构的研究状况和优缺点给予也简要评述。     

导电球简立方格子有效介电常数的计算

基于MaxwellWagner模型,推导出有效介电常数关于颗粒体积比的一系列正幂项解析表达式,计算导电球颗粒悬浮于介质或导电液体中构成的简立方格子结构的有效介电常数.数值计算结果表明:在高频条件下(0.1～1.0kHz),有效介电常数主要由导电球颗粒与液体的介电常数比决定,而在低频或直流条件下,导电球颗粒与液体电导率比则起主要作用;有效介电常数的虚数部分有时会很大,即电流变液中的电致损耗有时会相当强,在设计高性能的电流变液时,体系的电导率效应不能忽略.     

用静电天平测量驻极体的电场强度和真空介电常数

利用分析开平改制的静电天平,当天平平衡时,静电吸引力就等于砝码重力。再根据力学的虚功原理,力等于能量的负梯度,导出电场强度与砝码质量和极板面积的关系式,可以求出电场强度和真空介电常数。     

铁电体电源中介质电阻特性及对输出电荷的影响

爆炸驱动铁电体脉冲电源利用铁电陶瓷在冲击压力作用下去极化释放电荷而产生电流,可以作为脉冲功率源的初始电源,也可直接驱动高阻抗负载产生脉冲高电压。通常情况下,铁电陶瓷可以看作理想的绝缘体,但在数GPa冲击波压力作用下,铁电陶瓷电阻率可能会明显下降并形成漏电导,使部分去极化释放电荷在铁电陶瓷内部流失,导致铁电陶瓷剩余极化电荷输出效率下降。以PZT95/5铁电陶瓷作为初始储能介质,以爆炸冲击波加载PZT95/5铁电陶瓷释放电荷对脉冲电容器充电,充电结束后电容器电压维持期间检测到明显的反向电流,根据铁电陶瓷输出电流和工作电压,得到冲击波作用过程中铁电陶瓷的瞬态电阻率曲线,并分析了电阻率下降对输出电荷的影响。进一步研究表明,冲击压力在铁电陶瓷边侧产生的稀疏波是引起电荷输出效率降低的主要因素,而铁电陶瓷电阻率下降对电荷输出效率的影响很小。     

超高介电常数非铁电单晶

关键词：     

石墨烯纳米孔道内受限水介电常数影响因素的分子动力学模拟

受限水的介电特性对于石墨烯电容器的储能效率有着重大的影响.因此本文使用分子动力模方法,研究了不同石墨烯纳米孔道宽度(0.812～10 nm)下内受限水介电常数的分布及其影响因素.结果表明,在石墨烯纳米孔道内部受限水双电层结构可分为空隙层、界面层和体相层三个部分.其整体的介电常数随孔道大小的降低而线性减少.这是由内部体相层的宽度的降低而导致的.此外电极电压大小和石墨烯-水相互作用参数ε_CO的强弱也会显著改变电极表面的双电层(Electric Double Layers, EDLs)结构.其中电压的增大使得介电常数分布的震荡的程度也随之增加,最终导致了整体介电常数的减小.与之类似,亲水态的石墨烯表面(高ε_CO)下受限水分布的震荡程度也显著增加,这导致了整体介电常数的降低.