材料物理性能學(xué)之材料的電性能-展示頁
2025-01-06 21:27本頁面
【正文】 效應(yīng)。 ? 實(shí)際的金屬中一定會(huì)含有少量的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)原子使得金屬晶體正常有序的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，這將引起散射： τ 1=τ 1T+τ 1D，其中前者與僅溫度有關(guān)，由晶格振動(dòng)引起，后者僅與雜質(zhì)濃度有關(guān)。 (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。 ? 將國際標(biāo)準(zhǔn)軟純銅（ 20186。 ? 表征材料電性能的主要參量是電導(dǎo)率。材料物理性能學(xué) 02 材料的電性能 材料科學(xué)與工程學(xué)院：馬永昌 第二章 材料的電性能 ? 引言 ? 電子類載流子導(dǎo)電 ? 離子類載流子導(dǎo)電 ? 半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制 ? 超導(dǎo)電性簡介 ? 電性能測量 引言 ? 材料的導(dǎo)電性能是材料的重要物理性能之一 ? 電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)；電荷的載體稱為載流子 ? 載流子可以是電子、空穴或正負(fù)離子。 ? 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。 ? 電導(dǎo)率由歐姆定律給出： J=σE， V=I R ? 材料的電阻： R=ρL/S ? 工程中也用相對電導(dǎo)率 IACS%來表征導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能。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) 。 VS 理想晶格點(diǎn)陣（ 0 K時(shí)）不散射電子波，只有遇到雜質(zhì)、 缺陷等電子才會(huì)受到散射。 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。（磁性雜質(zhì)的貢獻(xiàn)） REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 75, 2023 線性區(qū)： ρep正比于 T (T2/3ΘD) 低溫區(qū)： ρep正比于 T5(TΘD) ρee正比于 T2(T→0 K) 電阻率與溫度的關(guān)系：
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