介電和鐵電材料ppt課件(參考版)
2025-05-07 18:31本頁面
【正文】 2)表面溫度分布 c．電致變色 在外加電場作用下能發(fā)生顏色的可逆改變 Cr2O3 60% Al2O3 40%，加壓，灰色 ?紅色 SmS： RT(黑色 )。充放電過程中發(fā)生氧化和還原，離子出現(xiàn)多價態(tài)而顯色。 制作防偽商標(biāo) 第二節(jié) 材料發(fā)色 /光的機(jī)理 7 例：無色的有機(jī)物 A在紫光作用下變成橙色的 B 例：碘汞銅 Cu2HgI4隨 溫度 可以可逆地改變顏色 機(jī)理：熱運(yùn)動引起離子位置變化，產(chǎn)生有序 無序轉(zhuǎn)變 b．熱致變色：熱運(yùn)動引起配位構(gòu)型變化 例： [Co(NH3)5Cl]Cl2加熱時顏色改變，不過逆。 同素異價離子化合物：同一化合物中，同一元素的離子存在不同價態(tài) 許多礦物顏色： Fe2+—— Si4+的電荷轉(zhuǎn)移 第二節(jié) 材料發(fā)色 /光的機(jī)理 6 金屬低透過率高反射率：能級密集，全吸收；顏色，能態(tài)密度不均勻。 吸收譜譜帶中心位于 ~~588nm（黃色）。 應(yīng)用：服裝 、 印刷品 、 食用色素 最古老的有機(jī)染料 靛藍(lán) 第二節(jié) 材料發(fā)色 /光的機(jī)理 5 磁鐵礦 Fe3O4： Fe2+Fe3+O4； Fe2+、 Fe3+的配位環(huán)境也不同，記為 I、 II Fe2+(I)+Fe3+(II)?Fe3+(I)+Fe2+(II) 價電子的這種電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生光吸收和發(fā)射 電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)和顏料 例： Al2O3:Fe2+,Ti4+（藍(lán)寶石），約 %Al3+被 Fe2+和 Ti4+置換。 即紅寶石 Al2O3:Cr3+ 有機(jī)共軛分子中的離域 π鍵：最高占據(jù)能級與最低空軌道之間躍遷在可見光區(qū) 例二： CuSO4 第二節(jié) 材料發(fā)色 /光的機(jī)理 4 例一： Cr2O3呈綠色 ， 剛玉 Al2O3無色 把少量 Cr2O3摻入 Al2O3中 ， 由于結(jié)構(gòu)相似 ， Cr3+會取代部分 Al3+。 即同一元素的原子在不同配位體中產(chǎn)生不同顏色 。 由于配位的幾何形式不同 ， 配位場強(qiáng)弱不同 。 故純水 、 冰呈淡藍(lán)色 。 附：人眼感知的物質(zhì)顏色 思考：把各種不同顏色的顏料混合得到什么顏色？ 物質(zhì)的顏色：物體反射或發(fā)射特定頻率的可見光 第二節(jié) 材料發(fā)色 /光的機(jī)理 1 原子激發(fā)和分子振動 a．原子中電子的激發(fā)躍遷。 例：紅 +黃 =橙色 紅 +藍(lán) =紫色 類似地，從白色光中去掉特定頻段的光后會呈現(xiàn)特定的顏色。 因此禁帶寬度小于 的半導(dǎo)體材料是不透明的 ， 大于 ， 在這之間是半透明的 有晶界和缺陷的非金屬材料：即使禁帶較寬 ， 也可能不透明 能量的釋放形式：光子或聲子形式釋放 第一節(jié) 光與固體的相互作用 5 顏色：人類的視覺系統(tǒng)對特定頻率的可見光的一種感覺 顏色的合成：糊涂的視覺系統(tǒng) 大多數(shù)顏色可以由三種基本顏色以適當(dāng)比例合成，三種基色可以任意選定。 實(shí)際上主要表現(xiàn)為與電子的相互作用 可見光： 390nm~770nm 第一節(jié) 光與固體的相互作用 2 電子的兩種響應(yīng)行為： 電子極化：電磁波對電子運(yùn)動產(chǎn)生微擾 電子能態(tài)躍遷：電子吸收整個光子能量 ， 使得狀態(tài)顯著改變 金屬材料 由于自由電子的存在 ， 金屬對所有的低頻電磁波 （ 從
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