Поляризация электронно-релаксационная

Существует четыре вида упругой поляризации электронная, атомная, ионная и дипольная. В релаксационной поляризации различают дипольную, ионную и электронную разновидности и выделяют отдельно группу процессов, тесно связанных с электропроводностью и получивших название объемной поляризации. [c.146]

Электронно-релаксационная поляризация обусловлена ограниченным перемещением возбужденных тепловой энергией электронов. Она характерна для диэлектриков с электронной электропроводностью, например двуокись титана с примесями ионов ниобия, кальция, бария. [c.8]

Электронно-релаксационная поляризация (Сэ-р, Сэ-р, э р) отличается от электронной и ионной и возникает вследствие возбуждения тепловой энергией избыточных (дефектных) электронов или дырок. [c.20]

Электронно-релаксационная поляризация характерна для диэлектриков с высоким показателем преломления, большим внутренним полем и электронной электропроводностью например, диоксид титана, загрязненный примесями Nb" , Са" , Ва" диоксид титана с анионными вакансиями и примесью ионов некоторые соединения на основе оксидов металлов переменной валентности — титана, ниобия, висмута. [c.20]

Следует отметить высокое значение диэлектрической проницаемости, которое может быть при электронно-релаксационной поляризации, а также наличие максимума в температурной зависимости е,. [c.20]

Третью группу составляют твердые неорганические диэлектрики с электронной, ионной и ионно-электронно-релаксационной поляризациями. В этой группе целесообразно выделить две подгруппы материалов ввиду существенного различия их электрических характеристик [c.22]

Многообразие материалов и методов получения не позволяют сделать каких-либо обобщающих выводов о механизмах поляризации в ЭНП. Характеры частотных зависимостей бг и tg б в каждом отдельном случае будут определяться природой материала, структурой локальных уровней в запрещенной зоне, присутствием примесей и структурных несовершенств, природой контактов подложка — ЭНП и ЭНП —верхний электрод и др. Так, для большинства АОП характерна слабая зависимость 8г и tg б от температуры и от частоты в диапазоне 50 Гц—1 ГГц. Это позволяет считать, что в АОП преобладают электронная и ионная поляризации. Незначительная релаксационная поляризация связана, по-видимому, с перескоком электронов по локальным уровням в запрещенной зоне, и максимум tg б обычно наблюдается в области частот менее 1 Гц. В термических оксидных пленках и ЭНП, получаемых испарением или осаждением из газовой фазы, чаще всего наблюдаются частотные зависимости 8г и tg б, характерные для дебаевской поляризации, что связано с присутствием в этих ЭНП посторонних примесей. Диэлектрические потери проводимости в [c.259]

Электронно-релаксационная поляризация возникает за счет возбужденных тепловой энергией избыточных дефектных электронов или дырок . Она характерна для диэлектриков с высоким показателем преломления, большим внутренним полем и электронной электропроводностью, например рутил ТЮа, загрязненный примесями Nb+ Са+2, Ва+2. [c.71]

Электронно-релаксационная поляризация—С р, Сэр, г,р — возникает за счет ориентации возбужденных тепловой энергией избыточных дефектных электронов или дырок . [c.43]

Обращает на себя внимание исключительно высокое значение диэлектрической проницаемости, которое может иметь место при электронно-релаксационной поляризации, а также наличие максимума в температурной зависимости г даже при отрицательных температурах. Диэлектрическая проницаемость титаносодержащей керамики с электронно-релаксационной поляризацией, в соответствии с теоретическими положениями, уменьшается с возрастанием частоты. [c.43]

К материалам с заметно выраженными ионно-релаксационной и электронно-релаксационной поляризациями, относятся, например, изоляторный фарфор, щелочные стекла, а также стеатит и титаносодержащая керамика. Температурные зависимости е в области повышенных температур для некоторых из них приведены на рис. 28. С повышением частоты и уменьшением влияния релаксационной поляризации а, этих веществ заметно понижается. [c.50]

Как видно из рис. 28, б, при наличии электронно-релаксационной поляризации (в случае титаносодержащей керамики) при высоких температурах меняет знак. [c.51]

В твердых телах возможны несколько видов поляризации — электронная, ионная, релаксационная и самопроизвольная. [c.37]

Электронно-релаксационная поляризация характерна главным образом для диэлектриков с высоким показателем преломления, большим внутренним полем и электронной электропроводностью двуокиси титана, загрязненной примесями Са , Ва , дву- [c.23]

В диэлектриках с чисто электронной поляризацией (полиэтилен, полистирол, фторопласт и др.) диэлектрические потери очень малы tg6— (10- - 10 ). В этом случае tgS не зависит от температуры и частоты вплоть до 10 Гц. В диэлектриках с релаксационной поляризацией tg6 существенно изменяется с изменением Т и со. На основе анализа выражений для активного и реактивного токов, связанных с различными видами поляризации, можно получить информацию о вкладе того или иного механизма поляризации в диэлектрические потери. [c.303]

Нелинейным диэлектрикам — сегнетоэлектрикам наряду с электронной и ионной свойственна спонтанная (самопроизвольная) поляризация, относящаяся к числу релаксационных видов. Спонтанная поляризация возникает в определенном температурном интервале, ограниченном сегнетоэлектрическими точками Кюри, под влиянием внутренних процессов самопроизвольно. При этом структура элементарной ячейки кристалла становится несимметричной, приобретая электрический момент. В пределах [c.544]

Такие ионы в тепловом движении могут перемещаться на расстояния, значительно превышающие упругие смещения. Но в отличие от электропроводности этот процесс носит локальный, а не сквозной характер. Локальные тепловые перемещения слабо связанных ионов при наличии электронного поля создают асимметрию распределения электрических зарядов в диэлектрике и, следовательно, создают электрический момент в единице объема. Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты электрического поля и от температуры. После снятия поля ионно-релаксационная поляризация постепенно ослабевает. Поляризация этого типа имеет замедленный характер и при высоких частотах не происходит. [c.8]

Ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц обладают электронной, ионной и ионно-релаксационной поляризациями, характеризуются невысоким значением диэлектрической проницаемости, но большим положительным температурным коэффициентом. [c.12]

Диэлектрическая проницаемость чистых кварцевых и борных стекол без примесей немного превышает квадрат коэффициента преломления стекла, так как она определяется, главным образом, электронной поляризацией. У стекол сложного состава (технических стекол) при введении щелочных или щелочно-земельных металлов структурная сетка стекла изменяется. При введении щелочного окисла в стекло вводится избыточный кислород, и уже не каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния. Часть атомов кислорода связана с одновалентным атомом щелочного металла. Такой атом отдает один электрон ближайшему атому кислорода и оказывается положительным ионом. Одновалентный ион имеет большую свободу перемещения и может создавать тепловую ионно-релаксационную поляризацию. [c.13]

Ко второй группе относятся диэлектрики, обладающие одновременно электронной и дипольно-релаксационной поляризациями. [c.21]

Твердые диэлектрики, представляющие собой ионные кристаллы с неплотной упаковкой частиц (например, электротехнический фарфор), в которых наблюдается, помимо электронной и ионной, также и ионно-релаксационная поляризация, характеризуются в большинстве случаев сравнительно невысоким значением диэлектрической проницаемости и большим положительным температурным коэффициентом ТКе, (рис. 1-7). [c.26]

Рис. 31. Схемы электронной (а), ионной (6) и дипольно-релаксационной (в) поляризаций

Наиболее важными видами поляризации являются электронная, ионная, дипольно-релаксационная (рис. 18.22) и самопроизвольная (спонтанная). [c.599]

Рис. 18.22. Схемы электронной (а), ионной (б) и довольно-релаксационной (в) поляризаций

Дипольно-релаксационная поляризация (рис. 18.22, б) проявляется в полярных диэлектриках. Повороты диполей существенно меняют е. У неполярных диэлектриков немного больше 2, у полярных — в несколько раз больше. Повороты диполей при наложении поля и возвращение их к неупорядоченному состоянию после его снятия требуют преодоления некоторого сопротивления молекулярных сил. Эта поляризация появляется и исчезает значительно медленнее электронной или ионной поляризации. [c.600]

При нагреве диэлектрическая проницаемость е изменяется, температурный коэффициент принимает значения от -1300 до 3000 10 . Отрицательный имеют диэлектрики с электронной поляризацией, при нагреве увеличивается их объем и соответственно уменьшается плотность зарядов. Диэлектрики с ионной поляризацией имеют положительный а . При нагреве поляризация возрастает вплоть до верхней границы рабочего интервала температур. Это объясняется ослаблением притяжения между ионами и увеличением их смещения. Особенно сильно повышается поляризация, когда ионы начинают смещаться на расстояния больше межионных. В этом случае поляризация зависит от частоты, устанавливается медленно (за 10 — 10 с) и называется ионно-релаксационной. [c.600]

Различают следующие виды поляризации в диэлектриках 1) электронная, 2) ионная, 3) ионно-релаксационная, 4) дииольно-релакса-ционная, 5) электронно-релаксационная, 6) уируго-дииольная, 7) ядер-ного смещения, 8) структурная, междуслойная, 9) спонтанная, 10) остаточная. - [c.6]

Поляризация представляет собой процесс смещения структурных элементов (электроноб, атомов, ионов и др.) кристаллической решетки со своего нормального положения под влиянием электрического поля. В результате взаимодействия с внешним электрическим полем происходит нарушение и перераспределение электростати- чe киx сил, действующих внутри кристалла, при сохранении его общей нейтральности. Механизм поляризации может быть различен в зависимости от того, какие структурные элементы участвуют в процессе поляризации, В керамических материалах имеются следующие основные виды поляризации электронная, ионная, электронно- и ионно-релаксационная, спонтанная (самопроизвольная). Степень поляризации керамического диэлектрика и его поляризуемость в целом складываются-как сумма поляризаций каждого вида. Диэлектрическая проницаемость керамики отражает ее поляризуемость. [c.16]

Ионная поляризаций — это стйосительиое смеЩбййе упругосвязанных ионов различных зарядов. Этот вид поляризации присущ всем видам керамики, содержащей кристаллические вещества ионного строения. Ионная поляризация также протекает мгновенно. Если же на возврат электронов или ионов требуется какой-либо заметный промежуток времени, т. е. релаксация протекает во времени, то различают электронно- и ионно-релаксационную поляризацию. Вещества с электронно-релаксационной поляризацией (например, титансодержащая керамика) обладают большой диэлектрической проницаемостью., [c.17]

V — источник напряжения С к Qa — емкость и заряд в вакууме С и (3 — с остальными индексами соответствеиио емкости и заряды от электронной, ионной, дипольно-релаксацв-онной, ионно-релаксационной, электронно-релаксационной, структурной и спонтанной поляризаций г — с соответствующими индексами сопротивления, эквивалентные потерям энергии при этих механизмах поляризации сопротив- [c.21]

Можно предположить, что во время столкновения благодаря поляризации электронных оболочек может возникать добавочное магнитное взаимодействие. Появление такого взаимодействия элементарно объя-сняетсяследующимобразом. В течение времени столкновения t у можно считать, что два атома образуют двухатомную молекулу. Возникающее при этом искажение электронных оболочек можно в хорошем приближении считать мгновенным. Дополнительное взаимодействие между ядерными спинами, вызванное искажением электронных оболочек, представляет собой не что иное, как косвенное взаимодействие, описанное в гл. VI. Посольку два атома находятся в состояниях когда они расположены на некотором расстоянии друг от друга, то это взаимодействие, по-видимому, будет в основном скалярным, и поэтому релаксационный механизм возможен только для неодинаковых ядерных спинов. В случае тяжелых атомов этот релаксационный механизм может быть значительно более сильным, чем обычное диполь-дипольное взаимодействие. [c.301]

Изучению диэлектриков на сверхвысоких частотах посвящено много работ, в которых исследования проводились на образцах, специально изготовленных или вырезаемых из изделий при помощи ре-зонаторного или волноводного метода. И только сравнительно недавно (10. .. 15 лет назад) появились работы, в которых диэлектрическую проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь измеряли методами свободного пространства, не требующими разрушения контролируемого изделия. Электрические свойства полимеров в переменных полях определяются процессом установления поляризации во времени. С процессом установления поляризации электронного и ионного смещения связаны резонансные диэлектрические потери. Для установления дипольной поляризации и поляризации, обусловленной слабо связанными ионами, характерны релаксационные диэлектрические потери. Установлено, что релаксационные диэлектрические потери наблюдаются в диапазоне частот 10 . .. 10 Гц, а резонансные -10 . .. 10 Гц. [c.33]

У некоторых кристаллических веществ, например у щелочно-галоидных кристаллов и кристаллов, содержащих ноны титана, висмута, стронция, существует ионная релаксационная поляризация. Появление слабо связанных ионон II электронов часто обусловлено дефектами кристаллической решетки, такими, как примесные ионы, пустые узлы и межузельные ионы, дислокации. В аморфных телах слабо связанные ионы возникают из-за так называемой неплотной упаковки частиц. Такие ионы существуют в стеклах. [c.147]

Помимо рассмотренных видов релаксационной поляризации в твердых диэлектриках часто наблюдается еще одна ее разновидность — объемная поляризация. Под этим термином понимают ряд явлений, сходных между собой в том, что они вызывают поляризацию диэлектрика за счет образования в нем объемных зарядов [11]. Заряды в диэлектрике оказываются смещенными, но не на микрорасстояния, как при прочих видах поляризации, а на макроскопические расстояния. Продвижению свободных зарядов могут мешать дефекты кристаллической решетки, которые способны в некоторых случаях захватывать электроны и ионы. [c.147]

Физическая природа поляризации. Принято различать упругую (быструю, нерелаксационную) и неупругую (медленную, релаксационную) поляризации. Упругая поляризация завершается практически мгновенно за время t (с), намного меньшее полуперио-да Т 2 - 1/2 / (/— частота, Гц) приложенного напряжения. Поэтому процесс быстрой поляризации создает в диэлектрике только реактивный ток. К таким поляризациям относятся электронная (завершается за время 10 — 10 с) и ионная упругая (устанавливается за время 10 — 10 с). Неупругая поляризация завершается за время, соизмеримое с полупериодом приложенного напряжения. [c.152]

Ионная поляризация (С , Q на рис. 1-1, б) характерна для твердых тел с ионным строением и обусловливается смещением упруго-связанных иоиов. С повышением температуры она усиливается в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами, Аз-за увеличения расстояния между ними при тепловом расширении. Время установления ионной поляризации около 10 с.. Ципольно-релаксационная поляризация (С .р, рд.р, Гд.р) для <раткости называется дипольной, отличается от электронной и ион-юй тем, что она связана с тепловым движением частиц. Диполь-1ые молекулы, находящиеся в хаотическом тепловом движении, частично ориентируются под действием поля, что и является причи-10Й поляризации. [c.19]

Кроме того, в твердых диэлектриках наблюдаются электроннорелаксационная, резонансная, структурная и самопроизвольная (спонтанная) поляризации, которые в полимерных материалах, как правило, не проявляются. Таким образом, пз всех рассмотренных видов поляризации стеклопластики на основе полиэфирных, эпоксидных, фенольно-формальдегидных и других смол следует отнести к материалам, которые обладают почти всеми видами поляризации одновременно, так как смолы обладают электронной и диполы-ю-релаксациоиной поляризациями одновременно, а стеклонаполнитель — ионно-релаксационной поляризацией. Основной предпосылкой для определения плотности полимерных материалов служит формула Клаузиуса—Моссоти, связывающая электрические свойства молекул, диэлектрическую проницаемость, поляризуемость и дипольный момент с плотностью и молекулярной массой [c.98]

Таким образом, в твердых диэлектриках могут быть потери, обусловленные поляризацией, сквозной электропроводностью, неоднородностью структуры и ионизацией. Потери за счет электронной поляризации весьма незначительны. К материалам с такими потерями относят полиэтилен, фторопласт, полистирол, отвержденную полиэфирную смолу. И наоборот, материалы с ди-польно-релаксапионной и ионно-релаксационной поляризацией обладают большими потерями. К таким материалам относят полиуретаны, эбонит, оргстекло, фенолформальдегидные и совмещенные эпоксидные смолы, неорганические стекла. Но чаще всего в твердых неоднородных диэлектриках, какими являются стеклопластики, могут быть все виды потерь одновременно. Величину диэлектрических потерь можно характеризовать удельными по- [c.100]

Принято различать упругую (быструю, релаксационную) и неупругую (медленную, нерелаксационную) поляризации. Упругая поляризация завершается практически мгновенно за время, много меньшее полупериода r/2=1/2/(f— частота, Гц) приложенного напряжения. Поэтому процесс быстрой поляризации создает в диэлектрике только реактивный ток. К таким видам поляризации относятся электронная (завершается за время 10" ... с) и ионная упругая (завершается за время с). Неупругая [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...