材料物理效能整理

2021-03-04 09:36:41 字數 4814 閱讀 7806

名詞解釋:

0.馬基申定則:當金屬中存在缺陷時,散射係數μ=μt+△μ。總的電阻包括金屬的基本電阻和溶質濃度引起的電阻

1.本徵半導體:是指純淨的無結構缺陷的半導體單晶

2.載流子:任何一種物質,只要存在帶電荷的自由粒子就可以在電場下產生導電電流

3.多子:在n型半導體中,自由電子的濃度大,故自由電子稱為多數載流子,簡稱多子

4.少子:由於自由電子的濃度大,有本徵激發產生的空穴與它們相遇的機會也增多,故空穴被復合的掉的數量也增多,所以n型半導體中空穴的濃度反而比本徵半導體中的空穴濃度小,故把n型半導體中的空穴稱為少數載流子,簡稱少子

5. 電介質的擊穿:當施加於電介質上的電場強度或電壓增大到一定程度時,電介質由介電狀態變為導電狀態的現象。

6.擊穿電壓:當施加於電介質上的電場強度或電壓增大到一定程度時,電介質由介電狀態變為導電狀態,此時所加電壓稱為擊穿電壓,用ub表示

7.耐電強度(介電強度):發生擊穿時的電場強度稱為擊穿電場強度,又稱耐電強度(介電強度)

8.電介質的極化:電介質在電場的作用下,其內部的束縛電荷所發生的彈性位移現象和偶極子的取向(正端轉向電場的負極,負端轉向電場的正極)現象,稱為電介質的極化

9. 介質損耗: 電介質在電場作用下,在單位時間內因發熱而消耗的能量稱為電介質的損耗功率,簡稱介質損耗

介質損耗是應用於交流電場中電介質的重要品質指標之一

10. 磁滯損耗q:磁滯迴線所包圍的面積表示磁化一周時所消耗的功,稱為磁滯損耗q,其大小為q=∮hdb

11.原子磁矩:為原子中各電子磁矩總和

12.自發磁化:在鐵磁物質內部存在著很強的與外磁場無關的「分子場」,在這種「分子場」的作用下,原子磁矩趨於同向平行排列,即自發的磁化至飽和,稱自發磁化

13. 磁化強度m:單位體積的磁矩稱為磁化強度,即在外磁場h的作用下,材料中因磁矩沿外電場方向排列而使磁場強化的度量

14.矯頑力hc: 是材料在正向加磁場使磁化強度達到飽和,然後去掉磁場,再反向加磁場直到磁化強度為零,其相對應的磁場稱為矯頑力hc

15.飽和磁化強度ms:隨磁化場的增加,磁感應強度b開始時增加較緩慢,然後迅速地增加,再緩慢的增加,最後磁場強度達到hs時,磁化至飽和。此時的磁化強度稱為飽和磁化強度

16.磁導率u:表示材料在單位磁場強度的外磁場作用下,材料內部的磁通量強度

17.磁化率x:磁化率為很小的負數,其絕對值大約為10-6數量級,它表徵磁介質屬性的物理量

18.剩餘磁感應強度:當外磁場降為零時,得到不為零的磁感應強度br,在鐵磁材料從退磁狀態被磁化到飽和的技術磁化過程中,稱為剩餘磁感應強度

19.磁各向異性常數:對於立方晶系,設α、β、γ分別是磁化強度與三個晶軸方向所成夾角的方向余弦,即α=cosθ1,β=cosθ2,γ=cosθ3,根據晶體的對稱性和三角函式的關係式可得ek=kθ+k1(α2β2 +β2γ2+α2γ2)+k2α2β2γ2,式中k1、k2稱為磁各向異性常數

20.飽和磁致伸縮係數s:磁致伸縮的大小可用磁致伸縮係數表示,線磁致伸縮係數定義為λ=△l/e,式中,l為鐵磁體原來的長度,△l為磁化引起的長度變化量。

當h=hs時,磁化強度達到飽和值ms,此時λ=λs,對一定的材料,λs是個常數,稱為飽和磁致伸縮係數

21.磁晶各向異性:在單晶體的不同晶向上,磁性能是不同的,稱為磁晶各向異性。

22.磁化功:從熱力學分析可知:晶體磁化時所增加的自由能δg等於磁場所做的功,即磁化曲線與磁化強度m軸線所包圍的面積,稱為磁化功

23.磁致伸縮:鐵磁性物質的形狀在磁化過程中發生形變的現象,叫磁致伸縮

24.壓磁效應:磁化引起機械應變,反過來應力也將影響鐵磁材料的磁化強度,故亦稱壓磁效應

25磁彈性能:物質內部將產生彈性能。

25.靜磁能:鐵磁體在磁場中的能量稱為靜磁能。它包括鐵磁體與外磁場的相互作用能和鐵磁體在自身退磁場中的能量。後一種靜磁能稱為退磁能

26.形狀各向異性:鐵磁體的形狀對磁性有重要的影響,不同形狀的試樣磁化行為是不同的,這種現象稱為形狀各向異性

27.布洛赫壁:經過疇壁厚度時,is由其在乙個磁疇內的方向逐漸轉到另一磁疇內的方向,在旋轉時,is保持平行於疇壁平面,因而在疇壁面上無自由磁極

28.磁疇結構:磁疇的形狀、尺寸、疇壁的型別與厚度總稱為磁疇結構

29. 技術磁化:是指在外磁場作用下鐵磁體從完全退磁狀態磁化至飽和狀態的內部變化過程,技術磁化過程實質上是外加磁場對磁疇的作用過程

30.光吸收:當光速通過介質時,一部分光的能量被材料所吸收,其強度將被減弱,即為光吸收

31.光的色散:材料的折射率隨入射光的波長而變化,這種現象稱為光的色散

32.一般吸收:在光學材料中,石英對所有可見光幾乎都透明的,在紫外波段也有很好的透光性能,且吸收係數不變,這種現象為一般吸收

33.選擇吸收:但是,在3.

5—5.0μm的紅外線區,石英表現為強烈吸收,且吸收率隨波長劇烈變化,這種同一物質對某一種波長的吸收係數可以非常大,而對另一種波長的吸收係數可以非常現象,稱為選擇吸收

34.均勻吸收:介質在可見光範圍內對各種波長的吸收程度相同,稱為均勻吸收

35.折射率的色散:材料的折射率隨入射光頻率的減小(或波長的增加)而減小的性質,稱為折射率的色散

36.光的散射:光在通過氣體、液體、固體等介質時,遇到煙塵、微粒、懸浮液滴或者結構成分不均勻的微小區域,都會有一部分能量偏離原來的傳播方向而向四面八方瀰散開來,這種現象稱為光的散射

37.瑞利散射定律:當散射中心的線度a0遠小於入射光的波長λ時,σ=4,即散射強度與波長的4次方成反比,這一關係稱為瑞利散射定律

38.拉曼散射:是分子或點陣振動的光學聲子(即光學模)對光波的散射,在光譜圖上距離瑞利線較遠,它們與瑞利線的頻差可因散射介質能級結構不同而在100104之間變化

39.光發射:材料以某種方式吸收能量之後,將其轉化為光能,即發射光子的過程

40.激發態:以各種方式輸入能量,將固體中的電子能量提高到乙個非平衡態

41.共振螢光:通過光的輻照將材料中的電子激發到高能態從而導致發光

42. 光致發光:通過光的輻照將材料中的電子激發到高能態從而導致發光

43. 陰極射線發光:利用高能量的電子來轟擊材料,通過電子在材料內部的多次散射碰撞,使材料中多種發光中心被激發或電離而發光的過程

44. 電致發光:通過對絕緣發光體施加強電場而導致發光,或者從外電路將電子(或空穴)注入到半導體的導帶(或價帶),導致載流子復合而發光

45.雙折射:由一束入射光折射後分成兩束光的現象

46.二向色性:晶體結構的各向異性,產生吸收率的各向異性

47.啟用介質:實現粒子數反轉的介質具有對光的放大作用

48.雷射:在外來光子的激發下誘發電子的轉變,從而發射出來與外來光子的頻率,相位,傳輸方向以及偏振態均相同的相干光波,這種光即為雷射

49.熱容:質量為m的物體溫度公升高1k所需的熱量,稱為該物體的熱容

50.熱焓:熱力學中,在定壓條件下將質量為m的物體從0k加熱到t所吸收的熱量q稱為該物體的熱焓

51.熱分析法:是在程式控制溫度下,測量物質的物理性質和溫度關係的一類技術

52.熱膨脹:物體在加熱或冷卻時的熱脹冷縮現象

53.熱傳導:由於材料相鄰部分間的溫差而發生的能量遷移稱為熱傳導

54.魏德曼-弗朗茲定律:在室溫下許多金屬的熱導率與電導率之比幾乎相同,而不隨金屬不同而改變

55.熱電性:在金屬導線材料組成的迴路中,存在著溫差或通以電流時,會產生熱能與電能相互轉換的效應,稱為金屬的熱電性

56.塞貝克效應:由於溫差而產生的熱電現象稱為塞貝克效應

57.珀爾貼效應:除了因電流流經電路而產生的焦耳熱外,還會在接點處額外產生吸熱或放熱效應,稱為珀爾貼效應

58.湯姆孫效應:當電流通過乙個有溫差的金屬導體時,在整個導體上除了產生焦耳熱外,還會產生放熱或吸熱現象,稱為湯姆孫效應

59.熱穩定性(抗熱振性):材料承受溫度的急劇變化(熱衝擊)而不致破壞的能力

60.熱應力:由於材料熱脹冷縮引起的內應力為熱應力

61.抗熱衝擊斷裂性:材料發生瞬時斷裂,抵抗這類破壞的效能為抗熱衝擊斷裂性

62.抗熱衝擊損傷性:在熱衝擊迴圈作用下,材料的表面開裂、剝落、並不斷發展,最終碎裂或變質,抵抗這類破壞的效能稱為抗熱衝擊損傷性

填空:1根據導電性能的好壞,可將材料分為導體、半導體和絕緣體。導體的ρ值小於10-2·m,絕緣體的ρ值大於1010·m,半導體的ρ值介於10-2~1010·m之間

2金屬導電性的物理本質的認識經歷了三個重要階段:經典自由電子理論、量子自由電子理論、能帶理論

3金屬的電阻對應著三種散射機制:聲子散射、電子散射、電子在雜質和缺陷上的散射。

4在n型半導體中,自由電子的濃度大(1.5*10 14cm-3),故自由電子稱為多子。n型半導體中空穴的濃度(1.

5*10 6cm-3)反而比本徵半導體中的空穴濃度小,故把n型半導體中的空穴稱為少數載流子,簡稱少子。

5評價電介質的主要電學效能指標:介電常數、耐電強度、損耗因數、體電阻率和表面電阻率。

6電介質的分類:電介質按其分子中正負電荷的分布情況可分為中性電介質、偶極電介質、離子型電介質

7介質極化的基本形式:電子式極化、離子式極化、偶極子極化、空間電荷極化

8超導體的三個基本特性:完全導電性、完全抗磁性、通量量子化;三個效能指標:臨界轉變溫度tc 、臨界磁場強度hc 、臨界電流密度jc

9一般可以把電阻的測量分為直流指示測量法和直流比較測量法。前者有直接測量法(歐姆表)和間接測量法,後者有直流電橋測量法和直流補償測量法。

10雙臂電橋法是測量小電阻的常用方法;直流電位差計是比較測量法測量電動勢(或電壓)的一種儀器;直流四探針法也稱四電極法,主要用於半導體材料或超導體材料等的低電阻率的測量;對於電阻率很高的絕緣體可採用衝擊檢查流計法測量

11物質磁性的分類:抗磁體、順磁體、鐵磁體、亞鐵磁體、反鐵磁體。

12材料的磁性**於原子磁矩 。原子磁矩包括電子的軌道磁矩、電子的自旋磁矩和原子核磁矩三部分

13磁疇的形狀、尺寸、疇壁的型別與厚度總稱為磁疇結構。磁疇結構受到交換能、各向異性能、磁彈性能、疇壁能及退磁能的影響。

材料物理效能複習整理

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