材料物理性能

第一章：电学性能
1、绝缘体ρ﹥10^10Ω·m 半导体：10^-2＜ρ10^10Ω·m 导体：10^-2Ω·m ﹥ρ
2、电阻对应三种散射机制：声子散射、电子散射、电子在杂质和缺陷上的散射。

3、马基申定则：金属固溶体中溶质原子的浓度较小，以致可以略去它们之间的相互影响，把固溶体的电阻看成由金属的基本电阻和残余电阻组成，即ρ＝ρ（T ）＋ρ残。

这实际上表明，在一级近似下不同散射机制对电阻的贡献可以加法求和。

根据马基申定律，在高温时金属的电阻率基本上取决于ρ(T) ，而在低温时取决于ρ残。

既然ρ残是电子在杂质和缺陷上的散射引起的，那么ρ残的大小就可以用来评定金属的电学纯度。

4、影响金属导电性因素：温度、应力、冷加工变形、合金元素及相结构
5、载流子：能够携带电荷的粒子称为载流子。

在金属、半导体和绝缘体中携带电荷的载流子是电子；在离子化合物中，携带电荷的载流子则是离子。

6、本征半导体：纯净的无结构缺陷的半导体单晶。

其电学特性：1)本征激发成对产生自由电子和空穴，自由电子浓度与空穴浓度相等；2)禁带宽度Eg 越大，载流子浓度ni 越小；3)温度升高时载流子浓度ni 增大。

4)载流子浓度ni 与原子密度相比是极小的，所以本征半导 体的导电能力很微弱。

7、多子：在n 型半导体中，自由电子的浓度大（1.5×10^14㎝-3），故自由电子称为多数载流子，简称多子。

少子：把n 型半导体中的空穴称为少数载流子，简称少子。

8、杂质半导体：掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。

杂质半导体特性：1)掺杂浓度与原子密度相比虽很微小，但是却能使载流子浓度极大地提高，因而导电能力也显著地增强。

掺杂浓度愈大，其导电能力也愈强。

2)掺杂只是使一种载流子的浓度增加，因此杂质半导体主要靠多子导电。

当掺入五价元素(施主杂质)时，主要靠自由电子导电；当掺入三价元素(受主杂质)时，主要靠空穴导电。

9、电介质的分类：中性电介质、偶性电介质、离子型电介质
10、介质损耗：.电介质在电场作用下，单位时间内因发热而消耗的能量称电介质的损耗功率，简称介质损耗。

介质损耗形式：1）电导（或漏导）损耗，实际使用的电介质都不是理想的绝缘体，都或多或少地存在一些弱联系带电离子或空穴，在E 作用下产生漏导电流，发热，产生损耗。

2）极化损耗3）电离损耗
11、电介质的极化：电介质在电场的作用下，其内部的束缚电荷所发生的弹性位移现象和偶极子的取向现象。

基本方式：电极极化：1）电子式极化（电子位移极化）：在E 作用下，原子外围的电子云中心相对于原子核发生位移，形成感应电矩而使介质极化的现象。

形成很快（10-14～10-16 s),是弹性可逆的，极化过程不消耗能量。

在所有电介质中都存在，但只存在此种极化的电介质只有中性的气体、液体和少数非极性固体。

2）离子式极化(离子位移极化）:离子晶体中，除离子中的电子产生位移极化外，正负离子也在E 作用下发生相对位移而引起的极化。

又分为： a.离子弹性位移极化：在离子键构成的晶体中，离子间约束力很强，离子位移有限，极化过程很快（ 10-12～10-13s ），不消耗能量，可逆。

3）偶极子极化(固有电矩的转向极化）:有E 时，偶极子有沿电场方向排列的趋势，而形成宏观电矩，形成的极化。

所需时间较长（10-2～10-10s ），不可逆，需消耗能量。

4）空间电荷极化：有些电介质中，存在可移动的离子，在E 作用下，正负离子分离所形成的极化。

所需时间最长（10-2s ）。

12、超导电性：一定的低温条件下，材料电阻突然失去的现象。

超导体的特性：完全导电性 完全抗磁性 通量量子化
13、电阻分析方法可用材料学问题：研究过饱和固溶体的脱溶和溶质元素的回溶、测定固溶体的溶解度曲线、研究合金的时效、合金的不均匀固溶体的形成及有序—无序的转变等。

14、双臂电桥法的原理：⎪⎩⎪⎨⎧-=++=+=r I I R R I R I R I R I R I R I R I N x )()(2342
2322114
2331上式中各量见图4所示，上列方程可得
)(
2
41323213R R R R r R R rR R R R R N X -+++=从式可以看出，双臂电桥
的平衡条件式如果满足以
下辅助条件， 2413R R R R =
则公式中第二项为零，于
是得到双臂电桥的平衡条件为N X R R R R 13=
15：电阻分析的应用：1）测定固溶体的溶解度曲线2）研究合金的时效3）材料疲劳过程的研究4）研究碳钢的回火5）研究Cu3Au 有序-无序转变6）马氏体相变的研究
第二章：磁学性能
1、物质磁性的分类：抗磁体，顺磁体，铁磁体，
亚铁磁体，反铁磁体
2、磁滞回线：磁化曲线和磁滞回线是技术磁化的
结果。

MS ：饱和磁化强度
BS ：饱和磁感强度Mr ：剩余磁化强度Br ：剩余磁
感强度HC ：矫顽力
Hs: 饱和外加磁场强度Hr: 剩余磁场强度
1） 磁化曲线是磁介质的磁化强度M （或磁感应强
度B ）随外磁场强度H 的变化曲线，分为静态
磁化曲线和动态磁化曲线（磁滞回线）。

铁磁质的磁化曲线的特点:①铁磁质的静态磁化
曲线按磁化强度M 随外磁场H 的变化规律大致可分为三个阶段。

第一阶段磁化强度随外磁场缓慢增加；撤除外磁场，磁化强度恢复为原始值（可逆磁化）。

第二阶段磁化强度随外磁场强度增加而快速增加；去除外磁场，磁化强度不能完全恢复至原始状态（不可逆磁化或有剩磁）。

第三阶段磁化强度又随外磁场强度增加而缓慢增加并趋于饱和状态。

②磁滞回线的形状与磁场强度和磁场强度的变化频率及变化波形有关；频率一定时，随交变磁场强度幅值的减小，磁滞回线的形状逐渐趋近于变为椭圆形；随频率增加，磁滞回线呈现椭圆形的磁场强度幅值的范围扩大，且各磁场强度幅值下回线的矩形比增大。

2）磁滞回线中，外磁场H 减小为零时，铁磁质所具有的磁感应强度为剩余磁感应强度r B ，简称为剩磁；为使剩磁降低为零而施加的反向外磁场强度c H ，称为矫顽力。

3) 外磁场 H 与铁磁质的相互作用能为磁位能H E 00cos H J J E H H μμμμθ=-⋅=-⋅
4）某处某磁矩的磁位能与外磁场强度H ，该处的磁导率 ，该磁矩 J 的大小和磁矩与外磁
场的夹角错误！未找到引用源。

有关。

5）使更多的磁矩转向与外磁场一致的方向能降低体系磁位能。

磁滞损耗：磁滞回线所包围的面积表示磁化一周时所消耗的功，称为磁滞损耗Q
3、本征磁矩（固有磁矩）：原子中电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成了原子固有磁矩，即本征磁矩。

4、对抗磁性物质，在外加磁场的作用下的附加磁矩大小Δμ=﹣（e ²r ²H ）／（4m ）或Δμ=Δi πr ²
5、自发磁化的原因：铁磁质自发磁化的根源是原子磁矩，其中其主要作用的为电子自旋磁矩。

产生的条件：1）原子内部有未填满的电子壳层，即原子本征磁矩不为零；（必要条件）2）Rab/r 之比大于3使交换积分A 为正，即满足晶体结构的要求。

磁致伸缩：是铁磁物质(磁性材料）由于磁化状态的改变，其尺寸在各方向发生变化的现象。

6、磁畴结构：磁畴的形状，尺寸，畴壁的类型与厚度总称为磁畴结构。

平衡状态时的畴结构影响因素：交换能，各向异性能，磁弹性能，畴壁能及退磁能。

平衡状态时的畴结构使上述能量之和具有最小值。

7、技术磁化：技术磁化是指在外磁场作用下铁磁体从完全退磁状态磁化直饱和状态的内部变化过程。

实质上是外加磁场对磁畴的作用过程。

方式：磁畴壁的迁移和磁畴的旋转；机制：壁移磁化和畴转磁化
9、铁磁物质技术磁化的三个阶段及各阶段特点：第一阶段畴壁可逆迁移区，对自发磁化方向与磁场成锐角的磁畴，由于静磁能低的有利地位而发生扩张，而成钝角的磁畴则缩小，此时去除外磁场，则畴壁结构和宏观磁化都将恢复到原始状态；第二阶段畴壁不可逆迁移区，存在巴克豪森跳跃；第三阶段磁畴旋转区，磁场要为增加磁晶各向异性能而做功，因而转动困难，磁化进行的很微弱。

10、静态磁特性的测量方法：冲击法，磁转矩仪（热磁仪）测量法，磁天平（或磁称）测量法，振动样品磁强计测量法。

11、磁性分析的应用：铁磁性分析；抗磁性与顺磁性分析
第三章：光学性能
1、影响折射率的因素：1）构成材料元素的离子半径2）材料的结构、晶型和非晶态3）材料所受的内应力4）同质异构体。

物理本质：反映了材料的电磁结构（对非铁磁结构主要是电结构）在光波电磁场作用下的极化性质或介电特征。

2、在微观上，光与固体材料互相作用两种重要结果：1）电子极化2）电子能态转变
3、光与物体相互作用的本质有两种方式：
4、光的色散：材料的折射率随入射光的波长而变化，这种现象称为光的色散。

散射：光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时，部分光线偏离原来的传播方向而向四面八方弥散开来的现象。

叫做光的散射
5、全反射：入射光线在介质分界面上被全部反射的现象，叫做光的全反射。

临界角：折射角等于90°时的入射角称为临界角。

发生全反射的条件：1)光从光密介质射入光疏介质；2)入射角大于临界角。

6、从宏观上讲，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生的现象：透射、吸收、反射、散射
7、爱因斯坦对于黑体辐射的理论要点：光与物质的相互作用除了光吸收与光发散外还有第三个基本过程，及受激辐射。

光的发射与吸收可经由三个基本过程：受激吸收、受激辐射和自发辐射。

该理论首次预言了受激辐射的存在，明确提出光子与受激辐射概念，，以更清晰的物理图像解释了黑体辐射的规律，是激光工作原理的核心。

8、光致发光：物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段
9、弹射散射的分类：延德尔散射、米氏散射、瑞利散射
第四章：热学性能
1、材料的热力学性能：热容、热膨胀、热传导、热辐射、热电势和热稳定性等。

2、金属材料不发生相变时摩尔定容热容随温度变化的基本规律：
3、热分析：在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。

方法：普通热分析法、差热分析法、差示扫描量热法、微分热分析法、热重分析法和机械分析法等；其应用：建立合金相图，测定120sin n n =α
钢的过冷奥氏体转变曲线，热弹性马氏体相变的研究，研究合金的有序无序转变，研究淬火钢的回火，非晶态合金晶化过程研究，液晶相变的热分析研究等。

4、热膨胀：物体在加热或冷却时的热涨冷缩现象膨胀分析：利用式样长度和体积的变化研究材料内部组织的变化规律。

膨胀的物理本质：温度升高，原子振幅增加，导致原子间距增大，因此产生热膨胀。

膨胀仪的分类：机械式膨胀仪，光学膨胀仪，电测试膨胀仪。

5、热传导：即材料内部能量的传输；其物理机制：固体中能量的载体可以有自由电子，声子（点阵波）和光子（电磁辐射）。

因此，固体的导热包括电子导热，声子导热和光子导热。

6、热电性：在金属导线组成的回路中，存在着温差或通以电流时，会产生热能与电能相互转换的效应，成为金属的热电性。

塞贝克效应：由于温差而产生的热电现象称为塞贝克效应；规律：均质导体定律，中间导体定律，中间温度定律。

三种热电效应：塞北克效应，玻耳帖效应，汤姆逊效应。

测量总热电势的方法：定点法，比较法，视差法。

7、热稳定性：是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，亦称为抗热震性。

抗热冲击断裂性：材料发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能称为抗热冲击断裂性
一、概念题
1.电畴：晶体中存在一些不同方向的自发极化区域(domain).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就称为电畴。

（取向相同的固有电偶极矩）电畴的排列方式分为180度电畴（反平行）和90度电畴。

因而不加电场时，整个晶体总电矩为零。

2.畴壁：两畴之间的界壁称为畴壁。

3.马基申等人把固溶体电阻率看成由金属基本电阻率ρ(T)和残余电阻ρ残组成。

即ρ＝ρ（T）＋ρ残称为马基申定律。

根据马基申定律，在高温时金属的电阻率基本上取决于ρ(T) ，而在低温时取决于ρ残。

既然ρ残是电子在杂质和缺陷上的散射引起的，那么ρ残的大小就可以用来评定金属的电学纯度。

4.导体：可在电场作用流动自由电荷的物体，能传导电流的元件
5.绝缘体：不善于传导电流的物质
6.半导体：电阻率介于金属和绝缘体之间并且有负的电阻温度系数的材料
7.压电体：能产生压电效应的晶体材
8. 电介质的击穿，当施加在电介质上的电压增大到一定值时，使电介质失去绝缘性的现象称为击穿(breakdown)。

击穿形式：1）电击穿，是一电过程，仅有电子参与；2）热击穿；3）化学击穿
9.介质损耗：.电介质在电场作用下，单位时间内因发热而消耗的能量称电介质的损耗功率。

介质损耗形式：1）电导（或漏导）损耗，实际使用的电介质都不是理想的绝缘体，都或多或少地存在一些弱联系带电离子或空穴，在E 作用下产生漏导电流，发热，产生损耗。

2）极化损耗
10．超导体：材料失去电阻的状态称为超导态，存在电阻的状态称为正常态，具有超导态的材料称为超导体。

11．接触电性：两种不同的材料接触，由于它们可以有不同的相、不同的晶体结构、电子结构，所以在它们的交界面上不可避免地要发生载流子的某种行为，由此而引起两种材料单独存在时所没有的新的电学效应，称为接触电性。

12、热电效应：电位差、温度差、电流、热流之间存在着的交叉联系构成了热点效应。

第一个热电效应——塞贝克效应：两种下同的导体组成一个闭合回路时，若在两接头处存在温度差，则回路中将有电势及电流产生，这种现象称为塞贝克效
第二个热电效应——玻尔贴效应：当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生焦耳热外，在两接头处还分别出现吸收或放出热量Q的现象，Q称为玻尔帖热，此现象称为玻尔帖效应，
第三个热电效应——汤姆逊效应：当电流通过具有一定温度梯度的导体时，除产生焦耳热外，另有一横向热流流入或流出导体（即吸热或放热），此种热电现象称为汤姆逊效应。

13、热释电效应：在某些绝缘物中，由于温度变化而引起电极化状态改变的现象。

14、磁畴：未加磁场时铁磁质内部已经磁化到饱和状态的若干个小区域。

15、磁致伸缩材料：铁磁体在磁场中磁化时，其尺寸或体积发生变化的现象称为磁致伸缩效应。

具有磁致伸缩效应的材料称为磁致伸缩材料。

16、磁电阻效应：磁场对载流导体或半导体中的载流子起作用致使电阻值发生变化的现象
17、磁矫顽力：反磁化过程中，当反向磁畴扩大到同正向磁畴大小相相等时，它们的磁化对外对外部的效果相互抵消，有效磁化强度为零，这时的磁场强度称为磁矫顽力。

18、磁化率：即单位外磁场强度下材料的磁化强度。

它的大小反映了物质磁化的难易程度，是材料的一个重要的磁参数。

19、磁导率:反应磁感应强度随外磁场的变化速率，单位与相同，为亨/米。

其大小与磁介质和随外加磁场强度有关。

20、磁晶的各向异性：在单晶体的不同晶向上，磁性能不同的性质。

21、磁弹性能：当铁磁体存在应力时，磁致伸缩要与应力相互作用，与此有关的能量。

22、退磁能：：铁磁体与自身退磁场的相互作用能称为退磁场能。

（磁化饱和后，慢慢减少H，则M亦减小，此过程为退磁。

）
23、光电效应：是指光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。

（百度的）
24、一般吸收：在光学材料中，石英对所有可见光几乎都透明的，在紫外波段也有很好的透光性能，且吸收系数不变，这种现象为一般吸收。

25.选择吸收：在光学材料中，石英对于波长范围为3.5—5.0μm的红外光却是不透明的，且吸收系数随波长剧烈变化，这种现象为选择吸收。

26．折射率的色散：材料的折射率随入射光的频率的减小而减小，这种现象称为折射率的色散。

27.光生伏特效应：是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。

（百度的）
28光的非弹性散射：当光通过介质时，从侧向接受到的散射光主要是波长（或频率）不发生变化的瑞利散射光，属于弹性散射。

当使用高灵敏度和高分辨率的光谱仪，可以发现散射光中还有其它光谱成分，它们在频率坐标上对称地分布在弹性散射光的低频和高频侧，强度一般比弹性散射微弱得多。

这些频率发生改变的光散射是入射光子与介质发生非弹性碰撞的结果，称为非弹性散射。

29发射光谱：发射光强~发射光波长
指在一定的激发条件下发射光强按波长的分布。

其形状与材料的能量结构有关。

反映材料中从高能级始发的向下跃迁过程。

激发光谱：发光强度~激发光波长
指材料发射某一特定谱线（或谱带）的发光强度随激发光的波长而变化的曲线
能够引起材料发光的激发波长也一定是材料可以吸收的波长，但激发光谱≠吸
收光谱（因为有的材料吸收光后不一定会发射光，把吸收的光能转化为热能而
耗散掉对发光没有贡献的吸收是不会在激发光谱上反映的）。

反映材料中从基态始发的向上跃迁过程。

30．发光寿命：发光寿命指发光体在激发停止之后持续发光时间的长短。

31. 发光效率：
量子效率η
q
：
指发射光子数n
out 与吸收光子数（或输入的电子数） n
in
之比。

功率效率η
p
：
表示发光功率P
out 与吸收光功率（或输入的电功率）P
in
之比。

光度效率η
l
：
表示发射的光通量L与输入的光功率（或电功率）P
in
之比。

32.受激辐射：对于物质中处于高能级上的原子，如果在它发生自发辐射以前，受到频率的外来光子的作用，就有可能在外来光子的影响下，发射出一个同样的光子，而由高能级跃迁到低能级上。

这种辐射不同于自发辐射，称为受激辐射。

（百度的）
33.热阻：是材料对热传导的阻隔能力。

34.杜隆-柏替定律：元素的热容定律（杜隆－珀替定律）：
恒压下，元素的摩尔热容为25J/(K•mol)，轻元素例外。

35.热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。

36.魏得曼-弗兰兹定律：在室温下许多金属的热导率与电导率之比几乎相同，而不随金属的不同而改变。

37.材料的热稳定性：热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称为抗热震性。

38.因瓦效应：材料在一定温度范围内所产生的膨胀系数值低于正常规律的膨胀系数值的现象。

二．简答题：
（1）电介质电导的概念，详细类别，来源
答：并不是所有的电介质都是理想的绝缘体，在外电场作用下，介质中都会有一个很小的电流。

称为泄露电流。

导电方式有：电子与空穴（电子电导）；可移动的正负离子和离子空位。

对于离子电导，必须需要指出的是：在较低场强下，存在离子电导；在高场强下，呈现电子电导。

晶体的离子电导分为两类：一类是源于晶体点阵中基本离子的运动，称为离子固有电导或本征电导，这种电导是热缺陷形成的，即是由离子自身随着热运动的加剧而离开晶格点阵形成。

另一类是源于结合力较弱的杂质离子的运动造成的，称为杂质电导
（2）硬磁材料与软磁材料各自的特点与区别
答：软磁材料：磁滞回线瘦长，易于磁化，也易于退磁，μ高、Ms高、Hc小、Mr低硬磁（永磁）材料：磁滞回线短粗，磁化后不易退磁，μ低、Hc与Mr高
（3）请简要回答热电性的三个基本热电效应
答：第一个热电效应——塞贝克效应：两种下同的导体组成一个闭合回路时，若在两接头处存在温度差，则回路中将有电势及电流产生，这种现象称为塞贝克效应。

第二个热电效应——玻尔贴效应：当有电流通过两个不同导体组成的回路时，除产生焦耳热外，在两接头处还分别出现吸收或放出热量Q的现象，Q称为玻尔帖热，此现象称为玻尔帖效应。

第三个热电效应——汤姆逊效应：当电流通过具有一定温度梯度的导体时，除产生焦耳热外，另有一横向热流流入或流出导体（即吸热或放热），此种热电现象称为汤姆逊效应。

（4）电滞回线的各个物理量的名称及物理意义
答：P：电极化强度
Pr：剩余电极化强度
Ps：饱和电极化强度
E：外电场强度
Eo：矫顽电场强度
（5）磁滞回线的各个物理量的名称及物理意义
答：CD段：退磁曲线
MS：饱和磁化强度
BS：饱和磁感强度
Mr：剩余磁化强度
Br：剩余磁感强度
HC：矫顽力
Hs: 饱和外加磁场强度
Hr: 剩余磁场强度
（6）请基于磁化率大小给物质磁性分类，并说明各类的物质磁化难易程度
答：
χ称为物质的磁化率, 它的大小反映了物质磁化的难易程度
1)抗磁性材料：χ为甚小负常数
2)反铁磁性材料：χ是甚小的正常数
3)顺磁磁性材料：χ为正常数
4）亚铁磁性材料：类似铁磁体，但χ值没有铁磁体大
5）铁磁性材料：χ为很大的正常数
7) 简要回答物质磁性的本源
答:任何物质由原子组成，原子又有带正电的原子核（核子）和带负电的电子构成。

核子和电子本身都在做自旋运动，电子又沿一定轨道绕核子做循规运动。

它们的这些运动形成闭合电流，从而产生磁矩。

材料磁性的本源是：材料内部电子的循规运动和自旋运动。

8) 为什么自发磁化要分很多磁畴。

答;从能量的观点，这种磁畴的形成是能量最小原则的必然结果，形成磁畴是为了降低系统的能量。

由于交换作用力图使整个晶体自发磁化至饱和，磁化显然沿晶体的易磁化方向，这样才能使交换能和慈晶能都处于最小值。

但是晶体都有一定的形状和尺寸，整个晶体均匀磁化的结果必然产生磁极，有磁极急必然产生退磁能，从而给系统增加了退磁能，退磁能将要破坏已经形成的自发磁化。

这两个矛盾的相互作用结果
将使大磁畴分割为小磁畴
9) 正常情况下，为什么半导体的电阻率随温度的升高而降低。

答：正常情况下，为什么半导体的电阻率随温度的升高而降低。

自由电子
，由公式知，自由电子与温度近似成正比，故温度升高，自由电子增大，所以半导体的电阻率随温度的升高而降低。

10.金属电阻随温度升高而升高原因：
金属材料随温度升高，离子热振动的振幅增大，电子就愈易受到散射，可认为μ与温度成正比，则ρ也与温度成正比
11.影响金属导电性的因素
主要因素：温度，受力情况，冷加工，晶体缺陷，热处理，几何尺寸效应，电阻率各向异性。

12.当形成化合物时，合金的导电性变化激烈，其电阻率要比各组元的电阻率高很多。

原因在于原子键合的方式发生了变化，其中至少一部分由金属键变为共价键获离子键，使导电电子减少。

若两组元给出的价电子的能力相同（即两个组元的电离势几乎没差别），则所形成化合物的电阻值就低，若两个组元的电离势相差较大，即一组元的给出电子被两个组元吸收，则化合物的电阻就大，接近半导体的性质.
13) 超导体为什么具有完全的抗磁性：外磁场在试样表面感应产生一个磁感应电流。

此电流所经路径的电阻为零，所以它产生的附加磁场总是与外磁场大小相等，方向相反，因而使超导体内的合成磁场为零。

于是表现出完全的抗磁性。

14.本征硅的导电机理：在热、光等外界条件的影响下，满带上的价电子获得足够的能量，跃过禁带跃迁至空带而成为自由电子，同时在满带中留下电子空穴，自由电子和电子空穴在外加电场的作用下定向移动形成电流。

15.硼掺杂Si的导电机制：在本征半导体中，掺入3价硼元素的杂质（硼，铝，镓，铟），就可以使晶体中空穴浓度大大增加。

因为3价元素的原子只有3个价电子，当它顶替晶格中的一个4价元素原子，并与周围的4个硅（或锗）原子组成4个共价键时，缺少一个价电子，形成一个空位。

因为，3价元素形成的空位能级非常靠近价带顶的能量，在价电子共有化运动中，相邻的原子上的价电子就很容易来填补这个空位（较跃迁至禁带以上的空带容易的多），从而产生一个空穴。

所以每一个三价杂质元素的原子都能接受一个价电子，而在价带中产生一个空穴。

16.砷掺杂Si的导电机理：本征半导体中掺入5价元素（磷，砷，锑）就可使晶体中的自由电子的浓度极大地增加。

因为5价元素的原子有5个价电子，当它顶替晶格中的一个4价元素的原子时，余下了1个价电子变成多余的，此电子的能级非常靠近导带底，非常容易进入导带成为自由电子，因而导带中的自由电子较本征半导体显著增多，导电性能大幅度提高。

17．介质损耗的形式及造成这几种损耗的原因：
1）电导（或漏导）损耗
实际使用的电介质都不是理想的绝缘体，都或多或少地存在一些弱联系带电离子或空穴，在E 作用下产生漏导电流，发热，产生损耗。

低场强下，存在离子电导；高场强下，电子电导。

离子电导：本征电导和杂质电导。

2）极化损耗：介质极化时,有些极化形式可引起损耗。

一方面：极化过程中离子要在E作用下克服热运动消耗能量，引起损耗。