TS及PTS聚合过程的介电性质研究

测量了TS的介电常数与温度的关系,在160K和203K附近观察到异常;同时也跟踪测量了TS在固态聚合过程中介电常数与聚合度的关系,发现在聚合初期,介电常数先是下降,当聚合度高于30％时,介电常数迅速上升。我们认为这些变化与侧链极性基团和碳链π电子的行为有关,并对此进行了定性的讨论。 关键词：     

PTS单晶的低频介电常数

测量了一维聚合物PTS单晶从77—273K沿分子链方向的低频介电常数,发现在相变温度附近,介电常数存在尖锐的峰值,与反铁电相变类似。     

锆钛酸钡陶瓷的电场诱导相变特性研究

Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BZT)陶瓷,其铁电相变温度接近室温.对BZT陶瓷的电场诱导相变进行了研究,结果表明介电常数随着电场的增加而减小,预示着电场诱导相变行为.电场强度影响陶瓷的介电常数峰值的位置,并且在广泛温度范围内影响介电常数的大小.介电常数峰值位置随电场的变化量ΔTm 与电场满足如下关系:ΔTm ～ E2/3,说明BZT发生了类似的二级相变行为.     

SiO2/聚四氟乙烯复合介质材料热性能和介电性能的数值模拟

SiO₂/聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)复合介质材料的热膨胀系数和介电常数主要受到SiO₂填充量的影响,如何准确预测其影响至今仍是一个很大的挑战.本文通过数值模拟系统地研究SiO₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数和介电常数.结果表明,随着SiO₂填充量的增加, SiO₂/PTFE复合介质材料的热膨胀系数降低,介电常数增加,且与文献报道数据取得良好的一致性(Han K K, Zhou J, Li Q Z, Shen J, Qi Y Y,Yao X P, Chen W 2020 J. Mater. Sci. Mater. Electron. 31 9196).研究发现,实心SiO₂球(体积分数为30%)/PTFE复合介质材料的热膨胀系数最小,为7.5×10^-5 K^-1;而空心SiO₂球(体积分数为10%)/PTFE的介电常数最小,为2.06.由于底部的...     

锆钛酸钡陶瓷的电场诱导相变特性研究

Ba（Zr0.2Ti0.8）O3（BZT）陶瓷，其铁电相变温度接近室温。对BZT陶瓷的电场诱导相变进行了研究，结果表明介电常数随着电场的增加而减小，预示着电场诱导相变行为。电场强度影响陶瓷的介电常数峰值的位置，并且在广泛温度范围内影响介电常数的大小。介电常数峰值位置随电场的变化量△Tm与电场满足如下关系：△Tm～E^2/3，说明BZT发生了类似的二级相变行为。     

TS单晶非公度相变膨胀系数的研究

本文研究了 TS 从77K 到300K 膨胀系数与温度的关系,结果表明 TS 在非公度相变时膨胀系数出现明显反常.分析了 TS、PTS 的结构,指出侧链极性基团的运动在其中起重要作用.与铁磁性、反铁磁性材料类比,说明了反铁电性对膨胀系数的影响.     

ZnTe结构相变、电子结构和光学性质的研究

运用密度泛函理论体系下的投影缀加波方法, 对闪锌矿和朱砂相结构的ZnTe在高压下的状态方程和结构相变进行了研究, 并分析了相变前后的原胞体积、电子结构和光学性质. 结果表明: 闪锌矿结构转变为朱砂相结构的相变压力为8.6 GPa, 并没有出现类似材料高压导致的金属化现象, 而是表现出间接带隙半导体特性. 相变后, 朱砂相结构Zn和Te原子态密度分布均向低能级方向移动, 带隙变小; 轨道杂化增强, 更有利于Te 5p与Zn 3d间的电子跃迁, 介电常数虚部主峰明显增强, 但宏观介电常数不受压力的影响.     

3GPa压力处理对Cu-Zn合金热膨胀系数的影响

利用膨胀仪测试了Cu-Zn合金在3 GPa压力处理前后、25~700℃温度范围内的热膨胀系数;借助金相显微镜、X射线衍射(XRD)及差示扫描量热分析(DSC)技术,对高压处理前后合金的金相组织及相变进行了分析。在此基础上,探讨了高压处理对Cu-Zn合金热膨胀性能的影响。结果表明:高压处理能增大Cu-Zn合金的热膨胀系数,改变热膨胀系数随温度的变化规律,当温度为535.14℃时,热膨胀系数呈现高峰值,较同等温度未经高压处理的Cu-Zn合金的热膨胀系数增大了49.48%。     

非简谐振动对SiC的热膨胀系数和介电性能的影响

利用抛物型电子能谱模型,考虑到原子的非简谐振动,求出了SiC中原子振动的简谐系数与非简谐系数,用固体物理理论和方法,得到了SiC的热膨胀系数和格林乃森参量以及介电常数随温度变化的解析式,探讨了原子非简谐振动的影响.结果表明:SiC的格林乃森参量和热膨胀系数均随温度升高而非线性增大,而介电常数随温度升高而非线性减小;原子振动的非简谐项(特别是第二非简谐项)对SiC的热膨胀等热学性质和介电性能有重要影响,温度愈高,非简谐振动项的影响愈大.     

非简谐振动对SiC的热膨胀系数数和介电性能的影响

利用抛物型电子能谱模型,考虑到原子的非简谐振动,求出了SiC中原子振动的简谐系数与非简谐系数,用固体物理理论和方法,得到了SiC的热膨胀系数和格林乃森参量以及介电常数随温度变化的解析式,探讨了原子非简谐振动对的影响。结果表明：的格林乃森参量和热膨胀系数均随温度升高而非线性增大,而介电常数随温度升高而非线性减小;原子振动的非简谐项（特别是第二非简谐项）对的热膨胀等热学性质和介电性能有重要影响,温度愈高,非简谐振动项的影响愈大。     

聚合物慢极化的唯象理论

将晶态相变中的唯象理论方法推广用于聚合物，说明了聚合物结构转变过程中的介电行为和空间电荷驻极体效应．晶态相变是一级结构的转变，联系着快极化介电常数ε_h的异常．聚合物的各种转变是二级和三级结构的转变，ε_h并无异常而出现慢极化介电常数倒数ε_l^-1的抛物型软化．理论与聚丙烯的实验结果很好地符合 关键词：     

铁电材料中电场对唯象系数和电卡强度的影响

由于电场强度能够影响铁电材料的极化强度和介电常数,因此唯象系数a0是电场强度的隐函数.在铁电相区域,唯象系数a0由铁电极化强度和介电常数倒数确定,是电场的非线性函数.在顺电相区域,唯象系数a0由介电常数倒数确定,也是电场的非线性函数.本文研究了铁电共聚物、铁电三聚物和钛酸锶钡钙陶瓷的唯象系数与电场的关系,发现唯象系数随电场的增加而增加,最大约1倍.电卡强度被用来表征电卡材料在电场作用下的电卡效应强弱,通过研究电卡强度可以发现高效率的电卡材料.本文通过热力学理论,得到了电卡强度的解析表达式,发现唯象系数、相变温度、极化强度、比热以及相变温度处的介电常数峰值,对电卡强度具有明显的影响.该表达式适用于一级相变材料、二级相变材料、以及弛豫型铁电体.     

高压下钡的硫化物的结构相变和光学性质研究(英文)

利用基于密度泛函的第一性原理,计算了高压下钡的硫化物(BaS、BaSe和BaTe)的结构相变和光学性质。计算结果表明,这些化合物的压致结构相变是从NaCl型结构转变为CsCl型结构;对于结构转变压力和金属化转变压力,BaS为8.57 GPa和45.4 GPa,BaSe为7.44 GPa和36.5 GPa,BaTe则分别为5.67 GPa和16.7 GPa。光学性质计算结果显示:随着压力的增加,静态介电常数ε0不断增加,介电常数虚部ε2的峰值向高能方向移动(蓝移)。     

GaP相变及热力学性质的理论研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了闪锌矿和氯化钠结构的GaP的相变及热力学性质.对两种结构的能量体积曲线做公切线,得到了从闪锌矿到氯化钠结构的相变压力约为26.2GPa,与实验结果一致.通过准谐德拜模型得到了不同温度下体积和热膨胀系数与压强的关系,以及不同压强下热容与温度的关系.     

ZnS结构相变、电子结构和光学性质的研究

运用第一性原理平面波赝势和广义梯度近似方法, 对闪锌矿结构(ZB)和氯化钠结构(RS) ZnS的状态方程及其在高压下的相变进行计算研究, 分析相变点附近的电子态密度、能带结构和光学性质的变化机理. 结果表明: 通过状态方程得到ZB相到RS相的相变压强值为18.1 GPa, 而利用焓相等原理得到的相变压强值为18.0 GPa; 在结构相变过程中, sp³轨道杂化现象并未消失, RS相ZnS的金属性明显增强; 与ZB相ZnS相比, RS相ZnS的介电常数主峰明显增强, 并向低能方向出现了明显偏移, 使得介电峰向低能方向拓展, 在低能区电子跃迁大大增强. 关键词： 硫化锌 相变 电子结构 光学性质     

铁电相变中极化与介电性的随机场效应

基于随机场Ising模型描述的有序无序相变中偶极子在电场作用下的反转运动, 研究了有序无序相变过程中电场与极化强度的关系. 认为tanh(x) 的函数关系与位移型二阶铁电相变极化强度随电场变化的实验结果完全相同. 由此得出基本结论: 偶极子的集体转向造成了极化强度的增大并等同于内电场的增加. 通过区分光学模和偶极子对介电隔离率的贡献, 考虑偶极子极化对介电常数复数形式的频率色散关系, 发现从高斯分布的居里温度可以导出二阶铁电相变过程中介电常数与温度和频率的色散关系. 关键词： 铁电相变 极化强度 随机场     

Jahn-Teller效应和LiNbO3的结构相变(Ⅱ)

本文在文献[1]的基础上,研究LiNbO₃,中对称单元“Nb—Li—Nb”的静态Jahn-Teller畸变,计算材料在相变点(T_c=75℃)处的热膨胀系数跳跃值,结果定量与实验符合。 关键词：     

压力下MoS_2的结构相变以及热动力学性质的第一原理研究

采用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了层状MoS2在压力下的热动力学性质和相变机制.计算表明MoS2的2Hc结构在17.5GPa会相变到2 Ha结构,与此前理论结果20GPa基本一致.对比分析了两个结构在压力下的弹性常数、体模量、波速、德拜温度、线性体模量、热膨胀系数和定容热容等热动力学性质.研究表明MoS2的2 Hc和2 Ha结构在0~60GPa都满足力学稳定性条件,说明相变不是由于力学稳定性丧失导致,并且两个高压相在压力下呈现出较强的弹性各向异性,在0~50GPa内其a轴抗压缩均能力强于c轴.在相变机制上,Mulliken布居分析表明,随着压力增加,S原子向Mo原子转移电子以及Mo原子内s电子向d电子转移对MoS2从2 Hc结构相变到2 Ha结构起到重要作用.     

金红石→萤石TiO2相变的第一性原理计算

利用第一性原理平面波密度泛函理论并结合准谐德拜模型,对TiO₂从金红石结构到萤石结构的相变进行理论研究.依据焓相等原理,得到TiO₂从金红石结构到萤石结构的相变压强为45.32 GPa,并通过吉布斯能的计算发现相变压强随温度的增加而增加,运用拟合的方法估计实验条件下的相变压强(温度为1900-2100K时,P_t=47.604~47.756 GPa).运用等吉布斯能原理,得到零压下从金红石到萤石结构TiO₂的相变温度为2029 K.计算结果与实验及其他理论值相符,并通过准谐德拜模型成功获得相变前后的结构和热力学性质,如相对体积、热膨胀系数、热容和德拜温度等.     

时域方法在铁电相变研究中的应用

提出了时域参数的概念。在(49±1)℃的小温度范围内研究了TGS单晶的铁电相变过程中时域和频域介电谱随温度的变化。分出了晶格极化、畴运动和屏蔽电荷激发三种机构提供的信息。后两种机构在此温度范围内使静态介电常数与音频介电常数之比值由接近于1突增至2.5以上。损耗峰主要是屏蔽电荷的贡献,相应自由弛豫时间在48.615℃附近出现奇异性质。 关键词：