材料物理复习题.doc
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1.电导率:电阻率的倒数定义为电导率6即:O=l/p o
2.离子电导:在离子品体屮,由于热缺陷或杂质的引入而形成的缺陷,在电场作用下,脱离格点的填隙离子或空格点的正、负离子才能够在电场的作用下做定向移动,参与导电过程。载流子是材料木身的木征离子或杂质离子及其空格子。电子电导:主要是由杂质本身以及冇杂质形成的各种缺陷,特别是俘获了电子或空穴的各种缺陷在电场的作用下发生电离造成的。
3.霍尔效应:霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下,产生横向移动的结果,由于离子的质量比电子的大的多,磁场的作用力不足以使它产生横向位移,因此纯离子电导不呈现霍尔效应。
4.本征电导:源于晶体中,运动的正负离子自身随热运动而离开晶格形成热缺陷或晶体受热激发而产生可动电了和空穴,并且在电场作用下,热缺陷或激发的电子和空穴能定向移动及电离,从而参与导电的过程。两种载流子的浓度相等,电导率与温度有关。
非本征电导(杂质电导):是通过引入外来杂质而产生缺陷(填隙离子或空格点的正负离子)或可动的电子、空穴在电场作用下参与导电的过程。两种载流子的浓度不等,电导率取决于杂质数量。
5.压电效应:在机械应力的作用下介质发生极化,形成品体表而电荷的效应。正压电效应:某些电解质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同吋在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态的现象。
逆压电效应:当作用力的方向改变时,电荷的极性也随Z改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失的现彖。
6.P型半导体:四价的木征半导体,掺入少量三价的杂质元素,形成空穴半导体, 称P型半导体。
n型半导体:四价的木征半导体,掺入少量五价的杂质元素,形成电了半导体,称n型半导体。
7.超导体:随着温度的降低,电阻率会逐渐降低。有些材料在冷却到某一低温Tc 吋,材料的电阻变为零,电流可以在材料屮无限的流动,材料呈现超导状态,称此材料为超导体。
&电介质四大基本参数:
介电常数:以电极化的方式传递、存贮或记录电的作用。
电导:电介质在电场作用下存在泄露电流。
介电损耗:电介质在电场的作用下存在电能的损失。
击穿:在强电场下可能导致电介质的破坏。
9.极化:在外电场作用下,电介质内部产生感应偶极矩的现象。
自发极化:在无外电场作用的时候,品体的正负电荷屮心不重复而呈现电偶极矩的现彖。
10•偶极子:在电场作用下,正负束缚电荷只能在微观尺度上作相对位移,不能作定向移动。正负束缚屯荷的相对偏移产生感应偶极矩,正负电荷形成一个偶极To 11.极化率:单位局部电场强度下,质点电偶极矩的大小称为质点的极化率x=p/E s0 表征材料的极化能力。
12.朿缚电荷:在电介质屮,原子,分子或离子屮的正负电荷以共价键或离子键的
形式被相互强烈地束缚着,通常称为束缚电荷。
13.介电强度:介质材料在电场作用过程中,常因承受的超过一定数值而失去绝缘能力,出现击穿现象。击穿吋的电场强度称为介电强度或击穿场强Eb。
14.施主掺杂:通过引入高价金属离子或在晶格内形成氧空位或填隙金属离子缺陷,在晶格周围产生剩余电了,被由高价金属离了或氧空位或填隙金属离了所形成的正电屮心所束缚,这种束缚是弱束缚,在导带下而形成施主能级的掺杂形式。受主掺杂:通过引入低价金属离子或形成金属离子空位缺陷,形成负电中心,在价带顶部形成受主能级的掺杂形式。
15.薄膜:1)薄膜是两个几何学平面所夹的物质,即在二维空间拓展,呈很薄
的形态;2)薄膜的厚度,其尺寸范围从几个纳米到几十微米。薄膜表面:薄膜可以看作是X、Y平而上无限的,在Z方向上距离很小,薄膜在Z方向上与真空或者空气之间的面。薄膜界面:薄膜与薄膜之间,薄膜与基片材料之间的分界面。16•铁电体:具冇自发极化且自发极化方向能随外场改变的晶体。
介电体:在电场作用卜•貝有极化能力并在其中长期存在电场的一种物质,通常不导电。
热释电体:具有自发极化的晶休,但因受到表面电荷等补偿作用,其电矩不能显现出来。只有当温度改变,电矩发生变化(电炬有异于零的温度系数)不能被抵消吋,才显现其固有的极化。
17.液晶:一些有机化合物和高分了聚合物,在一定温度或浓度的溶液中,既貝有液体的流动性,又具有品体的各向异性。含热致液品和溶致液品。
电畴:晶体中存在一些不同方向的自发极化区域,在铁电体中,固有电极矩在一定的子区域内取向相同这些区域。
19.电滞回线:铁电体的自发极化在外电场作用下的重行定向并不是连续发生的, 而是在外电场超过某一临界电场强度时发生的。这就使得极化强度P滞后于外加电场E。当电场发生周期性变化时,P和EZ间便形成电滞回线关系。
20.居里温度:材料可以在铁磁休和顺磁休之间改变的温度,即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。居里外斯定律:描述介电常数或磁化率在居里温度以上顺电相或顺磁相的关系。So-e=C/ (T-Tc),其中心和£分别是低频相对电容率和光频相对电容率,C为届里常量,Tc为居里外斯温度。
一•电导率:材料的导电现彖,其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。设单位截面积的载流子浓度为n (cm'3)毎一载流子的荷电量为q,则参加导电的自由电荷的浓度为nq,当电场E作用于材料上吋,则作用于每一个载流子的电场强力为qE。在这个力的作用下,每一载流子在所受力的方向发生定向移动, 其平均速度Vcm/s 则电流密度:J=nqv,根据欧姆定律的微分形式:o=l/p,电阻率的倒数定义为电导率;电流密度是指通过垂直于电流方向的单位而积的电流即:J=Al/ZkS;单位为A/m,或cm2; J=°E; (1)体积电阻Rv:体积电阻Rv与材料性质及样品的几何尺寸有关,对于板状试样:Rv=Pvxn/s;式中,n为板状样品的厚度(cm),S为试样的面积(cm2);Rv为体积电阻(Q);Pv为体积电阻率是描述材料电阻性能的参数,它表示当电流从边长为lcm的正方体的相对两面通过时,立方体电阻的大小。(2)表面电阻Rs:在一材料试样表而放置的两块t条电极;两电极间的表面电阻Rs由下式决定:Rs=psxl/b, 1为电极间的距离, b为电极的长度,ps为样品的表面电阻率,ps和Rs 的单位相同均为0。表面电阻表示材料的表而上;电流从任意大小的正方形相对两边通过时,正方形电阻的大小。