材料物理性能學(xué)之材料的電性能-wenkub
2023-01-19 21:27:30 本頁面
【正文】 平方成正比。 總電阻包括金屬的基本電阻和雜質(zhì)濃度引起的電阻 —— Matthiessen Rule. 高溫時(shí)， τ 1T為 主，低溫時(shí)， τ 1D為主。C 下電阻率為ρ=）的電導(dǎo)率作為 100%，例如 Fe的 IACS為 17%， Al為 65% 思考： 通常狀況下 ，某一種材料的 IACS可大于100%？ IACS=International Annealed Copper Standard 國際退火 (軟 )銅標(biāo)準(zhǔn) 絕緣體 半導(dǎo)體 金屬 超導(dǎo)體 電導(dǎo)率逐漸增高的順序 10 18~ 10 6 10 7 ~ 102 100 ~ 107 σ→∞ 邊界處可以有重疊，而且嚴(yán)格來講， 說一種材料是半導(dǎo)體還是金屬要看 其 電阻 溫度特性 非滿帶電子 加電場前 非滿帶電子 加電場后 vmlnee2??自由電子導(dǎo)電 : 金屬導(dǎo)電機(jī)制 電子類載流子導(dǎo)電 此公式是假設(shè)了所有自由電子都對金屬的電導(dǎo)率有貢獻(xiàn)，與事實(shí)相符嗎？ 根據(jù)量子自由電子理論和能帶理論： 1/ n→n ef表示單位體積內(nèi)實(shí)際參加導(dǎo)電的電子數(shù)，也就是能夠貢獻(xiàn)電導(dǎo)率的電子數(shù) ≠ 總電子數(shù) 。 ? 表征某種載流子對于總體電導(dǎo)貢獻(xiàn)的是輸運(yùn)數(shù)：tx=σx/ σT ? 各種載流子的遷移數(shù) ti+， ti， th+， te ? 當(dāng) ti，這樣的材料成為離子 (電 )導(dǎo)體， 0ti 的材料稱為混合 (電 )導(dǎo)體。 ? 表征材料電性能的主要參量是電導(dǎo)率。 (FD規(guī)則 ) 2/ me →m* ， m*稱為電子的有效質(zhì)量，是因?yàn)榭紤]到晶格點(diǎn)陣對于電子運(yùn)動(dòng)的影響。 稀磁合金的低溫電阻反常現(xiàn)象：近藤 (Kondo)效應(yīng)。 鐵磁金屬或合金的電阻率由d 電子和 s電子的相互作用有關(guān)。 ? 堿金屬和稀土金屬大多屬反常情況，還有 Ca、 Sr、Bi等。當(dāng)電子的平均自由程與樣品的尺寸可比時(shí)，試樣的尺寸效應(yīng)就會體現(xiàn)出來。 固溶體的電阻率 ? 什么是固溶體？ ? 形成固溶體時(shí)，合金的導(dǎo)電性能降低。 ? 參見求直流電導(dǎo)率的方法。趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加。既然導(dǎo)線的中心部分幾乎沒有電流通過，就可以把這中心部分除去以節(jié)約材料。 ? 熱振動(dòng)形成的熱缺陷導(dǎo)電，本征導(dǎo)電。 ? 對于硅化物玻璃，一價(jià)的堿金屬陽離子最容易移動(dòng)；對于多晶陶瓷材料，晶界處堿金屬離子的遷移是離子導(dǎo)電的主體，同樣它也是快離子導(dǎo)體中的主要導(dǎo)電機(jī)制。 離子電導(dǎo)與擴(kuò)散 ? 離子的尺寸和質(zhì)量都比電子要大得多，在固體體系中其運(yùn)動(dòng)方式是從一個(gè)平衡位置（勢阱）到另一個(gè)平衡位置（勢阱）。 低溫時(shí)，雜質(zhì)導(dǎo)電；高溫時(shí)，本征導(dǎo)電。 例如： NaF NaCl NaI 216 169 118 (kJ/mol) 一價(jià)正離子尺寸小，電荷少，活化能低；高價(jià)則鍵合強(qiáng)，激活能高，電導(dǎo)率小。20MO有些固體電解質(zhì)的電導(dǎo)率比正常離子化合物的電導(dǎo)率高幾個(gè)數(shù)量級，稱為快離子導(dǎo)體或最佳離子導(dǎo)體或超離子導(dǎo)體?？昭▽?dǎo)電的本質(zhì)依然是電子的運(yùn)動(dòng)。 ? 絕緣體： i
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