现代物理基础丛书驻极体(第2版)

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 历史的回顾 2
1.2 驻极体基本性质的概述 5
1.3 内容的安排和说明 6
参考文献 7
第2章 电介质的极化和驻极体的物理原理 11
2.1 电介质极化的宏观特性 11
2.1.1 稳态电场中的电介质 11
2.1.2 交变电场中的电介质 13
2.2 电介质极化的微观描述 25
2.2.1 静态极化的分子机制 25
2.2.2 介电弛豫的微观描述 31
2.2.3 极化弛豫的普适关系和多体模型 36
2.2.4 聚合物的线性和非线性介电函数(电容率) 39
2.3 驻极体的电场、电场力和电流 44
2.3.1 层状电荷的驻极体电场 45
2.3.2 体电荷分布的驻极体电场 46
2.3.3 电场力 48
2.3.4 电流 49
2.4 驻极体内的零电场平面及其迁移 50
参考文献 54
第3章 驻极体的形成方法 57
3.1 热极化方法和热驻极体 58
3.1.1 热驻极体的形成方法 59
3.1.2 热驻极体的一般性质 61
3.2 电荷注入法和空间电荷驻极体 63
3.2.1 电晕充电法 63
3.2.2 电击穿充电法 67
3.2.3 非穿透性单能电子束辐照充电 70
3.2.4 液体接触法充电 75
3.2.5 穿透辐照充电 78
3.3 光致极化和光驻极体 79
3.3.1 光驻极体的形成 79
3.3.2 光驻极体的一般性质 80
3.4 力驻极体和磁驻极体的形成及其性质 83
3.4.1 力驻极体 83
3.4.2 磁驻极体 84
3.5 充电结果的评述 85
参考文献 86
第4章 驻极体的实验方法 90
4.1 电荷密度的测量方法 90
4.1.1 可分解式电容器法 90
4.1.2 电容探针法 91
4.1.3 动态电容器法 92
4.1.4 补偿法 93
4.1.5 热脉冲方法 93
4.1.6 极化和退极化电流法 93
4.2 电荷分布的测量方法 94
4.2.1 切片(或刨削)测量法 94
4.2.2 组合感应退极化法 95
4.2.3 可分离式 Faraday 杯法 96
4.2.4 热脉冲方法 99
4.2.5 电容-电压分析法 106
4.2.6 虚电极法 108
4.2.7 压力脉冲法 111
4.2.8 脉冲电声法 120
4.2.9 激光强度调制法 121
4.2.10 测量空间电荷和极化电荷分布的其他方法 122
4.2.11 对电荷分布测量方法的短评 123
4.3 热刺激放电法 124
4.3.1 TSD的概述 124
4.3.2 TSD的相关机理 129
4.3.3 TSD的实验技术 132
4.3.4 TSD的应用 135
4.3.5 TSD法和介电测量 137
4.3.6 电荷脱阱分析的其他方法 140
4.4 光刺激放电法 143
4.5 偶极电荷和空间电荷的鉴别方法 145
参考文献 147
第5章 驻极体的电荷储存及其电荷动态特性 153
5.1 偶极电荷的极化和真实电荷的储存 153
5.1.1 驻极体的电导 153
5.1.2 偶极电荷的储存和弛豫 158
5.1.3 真实电荷的储存和衰减 161
5.1.4 真实电荷的等温衰减分析 167
5.1.5 驻极体电荷寿命的确定 171
5.2 热处理对驻极体电荷稳定性的影响 173
5.2.1 高温充电(驻极态建立过程中的热处理) 174
5.2.2 常温充电后的热处理 175
5.2.3 充电前的淬火 176
5.2.4 无机驻极体材料的热处理改性 179
5.3 极性驻极体的热刺激放电理论 181
5.3.1 极性驻极体的 TSD 181
5.3.2 具有弛豫时间分布的偶极子TSD 184
5.3.3 区分活化能分布和自然频率分布的方法 187
5.4 空间电荷驻极体的热刺激放电理论及两类电荷驻极体的分子参数估算 188
5.4.1 空间电荷自运动的TSD理论 188
5.4.2 空间和偶极两类电荷驻极体分子参数的估算 193
5.4.3 空间电荷脱阱的TSD电流 198
5.5 非均匀系统驻极体的TSD分析 201
5.5.1 由Maxwell-Wagner效应产生的TSD电流 201
5.5.2 由欧姆电导和偶极子消取向产生的气隙 TSD 203
5.5.3 电荷TSD理论和实验 205
5.6 过剩电荷输运的相关特性 213
5.6.1 电极效应 213
5.6.2 载流子的迁移率 214
5.6.3 极限电荷 218
5.6.4 扩散 218
5.7 脱阱电荷输运中的快、慢再捕获效应模型 219
5.7.1 慢再捕获效应 221
5.7.2 快再捕获效应 222
参考文献 224
第6章 驻极体材料及其相关性质 232
6.1 传统驻极体材料 232
6.1.1 传统有机驻极体材料 232
6.1.2 传统无机驻极体材料 234
6.2 聚合物薄膜驻极体材料 235
6.2.1 高绝缘氟聚合物驻极体材料 236
6.2.2 非氟碳聚合物驻极体材料 255
6.3 无机驻极体材料 265
6.3.1 Si 基非晶态SiO2薄膜 266
6.3.2 非晶态氮化硅(Si3N4) 和氮化硅及二氧化硅(Si3N4/ SiO2)双层膜 271
6.3.3 白云母 275
6.3.4 氧化铝和其他无机驻极体材料 275
参考文献 276
第7章 陶瓷/聚合物复合材料驻极体 281
7.1 陶瓷/聚合物复合材料的连通性 282
7.1.1 0-3连通性复合材料及其制备 283
7.1.2 1-3和3-3连通性 284
7.2 陶瓷/聚合物铁电复合材料的驻极体模型 285
7.2.1 0-3复合材料的Yamada模型 286
7.2.2 0-3复合材料的Furukawa模型 287
7.2.3 连通性的讨论 289
7.3 复合材料的极化 295
7.4 复合材料的介电行为 298
7.4.1 复合材料的相对电容率和它们的混合原则 298
7.4.2 复合材料的介电弛豫行为 300
7.5 复合材料驻极体的电荷衰减 301
7.6 复合材料的压电性及其应用 303
7.7 复合材料的热释电性质 309
7.8 压电和热释电复合材料的应用 317
参考文献 318
第8章 非线性光学聚合物驻极体 322
8.1 NLO聚合物的基础 322
8.1.1 聚合物的NLO效应 323
8.1.2 取向生色团分子的弛豫 324
8.1.3 NLO聚合物的材料结构分类及其设计与制备 325
8.2 NLO聚合物的极化 330
8.2.1 整体极化工艺 330
8.2.2 沿膜厚的选择极化 333
8.2.3 薄膜平面内的图形极化 334
8.2.4 内平面层极化 335
8.3 NLO聚合物的驻极体研究方法 336
8.4 NLO聚合物驻极体的光学研究方法 338
8.4.1 折射系数和吸收系数 338
8.4.2 线性电光(Pockels)效应和电吸收 340
8.4.3 二次谐波产生 342
8.5 应用 345
参考文献 347
第9章 生物驻极体 351
9.1 生物驻极体的水合作用 352
9.2 生物驻极体材料及其驻极态 354
9.2.1 天然生物驻极体材料 354
9.2.2 生物大分子驻极体材料 361
9.3 生物驻极体的微观行为 371
9.3.1 细胞的极化 372
9.3.2 畴极化与生命期 382
9.3.3 细胞的驻极态活性 388
9.4 人工生物驻极体材料及其在生物医药学上的应用 389
9.4.1 驻极体组织工程器官 389
9.4.2 驻极体促进骨折愈合 391
9.4.3 驻极体促进烧伤创面愈合 393
9.4.4 驻极体促进创伤创面愈合 395
9.4.5 驻极体抑制增生性瘢痕生长 403
9.4.6 驻极体抑菌和灭菌效应 412
9.4.7 驻极体透皮给药系统 414
9.4.8 驻极体对细胞迁移和增殖的影响 421
9.4.9 驻极体对细胞凋亡的影响 424
9.4.10 驻极体对胰岛素降糖效果的影响 426
9.4.11 驻极体其他生物医药应用 433
参考文献 438
第10章 驻极体的应用 445
10.1 驻极体传感器 446
10.1.1 驻极体声-电传感器(麦克风) 446
10.1.2 指向型声-电传感器 451
10.1.3 Si 基驻极体微型声-电传感器 452
10.1.4 驻极体电-声传感器(耳机和扬声器) 456
10.1.5 驻极体机-电传感器 458
10.1.6 水下传感器 459
10.1.7 聚合物压电传感器 460
10.1.8 聚合物的热释电检测器 464
10.2 静电复印和静电记录 466
10.2.1 静电复印 466
10.2.2 静电记录 468
10.3 驻极体气体和空气过滤器 469
10.4 驻极体辐射剂量仪 472
10.5 驻极体马达和发电机 473
10.6 驻极体的其他应用 474
参考文献 475
第11章 压电、铁电和热释电聚合物驻极体 480
11.1 传统的带本征偶极电荷的聚合物驻极体 480
11.1.1 压电、铁电和热释电性概述 480
11.1.2 压电、铁电和热释电聚合物材料的结构 490
11.1.3 半晶态极性聚合物的性质 496
11.1.4 其他一些压电聚合物材料 512
11.1.5 热释电聚合物材料 515
11.1.6 传统压电和热释电聚合物的特性评述 521
11.2 具有微孔结构的聚合物压电驻极体 522
11.2.1 压电驻极体的历史 522
11.2.2 压电驻极体的物理学原理 523
11.2.3 压电驻极体的形成方法 526
11.2.4 压电驻极体的表征 532
11.2.5 常见的一些压电驻极体材料 539
11.2.6 压电驻极体的应用 560
参考文献 563
本书的主要参考资料 575
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