色心:晶体中引入的电子或空穴,通过静电作用被晶体中带有正、负有效电 荷的点缺陷所俘获,形成多种俘获电子中心和俘获空穴中心,并随能级跃迁 而产生新的吸收带由于一些中心的吸收带位于可见光范围内,可使晶体呈 现出不同的颜色,因而称其为色心对称破缺是指具有—定对称性的结构 在经历相转变的过程中,某些原有对称元素突变性丧失的现象 表面弛豫是 表面层点阵参数的略微变化,表现在表面与其下少数儿个原了层问距的变化 上,其晶体结构基本上保持一致表面重构是表面层结构相对于体相发生很 大的变化,一般出现表面超结构 堆垛层错:正常堆垛顺序中引入不正常顺序堆垛的原了面而产生的一类缺陷,反相畴界:界面相邻两侧存在一非 点阵平移,界面处由正常的配对状态转为非正常的配对状态而保持共格 晶体学切变面:一些过渡金属氧化物及其复合氧化物中,金属离了与氧的化 学计量比变化很大,在形成缺氧的非计量化学比晶体时,晶体的两部分沿某 一晶面滑移,形成晶体学切变面格波:晶体中原子围绕其平衡位置不断 振动,由于原子问存在相互作用,一定频率振动着的原子问产生确定的位相 关系,从而在晶格上形成一种平面波,称为格波热应力由于相邻质点问 相互作用具有一定的非线性,固体在温度升高时,相邻质点的平均距离增大, 产生热膨胀。
若用刚性约束阻碍晶体膨胀,则会在晶体内部产生一种附加应 力,这种由热膨胀引起的内应力即为热应力弹性模量 是材料受力作用时 应力与应变的比值,反映了材料内部原了问的结合强度,是材料的一个固有 物性参数 滞弹性:实际固体在外力作用下产生弹性形变,在撤去外力后,并 非能像理想弹性体一样立即恢复,而是需要一定的恢复时问,则称这种固体 的实际弹性性质为滞弹性 蠕变:施加恒定外力作用下,物体应变随时问的延 长而增加的现象;晶格滑移:晶体受力时,晶体中的一部分相对于另一部分 产生相对滑移的现象粘性流动:材料在在外力的作用下发生类似粘性液体 流动的变形,其变形速度与剪应力成正比,与材料粘度成反比费米能是 被电了占据儿率为1/2的能级通常电了能够占据费米能级以下的绝大多数 能级,而占据费米能级之上的电了数量很小因此,费米能级可以近似看成 电了系统中电了可能占据的最高能级Seeback效应在两种不同的导电体连 接成回路,若相连的两端存在温差,则可在回路里产生温差电动势,并出现 电流Pietier效应;将两种不同的导电体相连,在外电势作用下产生电流, 此时在两个不同的连接端会出现温度差,这一效应叫做Pietier效应。
Hal} 效应在磁场中放入一半导体,磁场沿z方向,若在半导体中通以x方向电流, 则沿y方向将产生一个附加电场,其方向和大小与半导体中的载流了种类和 浓度相关,这一效应称为Hal}效应电介质是指以感应方式对外电场作岀 响应、即在电场作用下产生电偶极矩或电偶极矩可发生转动的材料原子位 置上的局域电场Eloc是外加电场Eex,介质外表面极化电荷产生的退极 化场Ed,Loretz场El以及空腔内离子或分子产生的与其排列结构相关的 结构电场Es的总和:E loc = E ex + E d + E l + E s Loretz认为:若要 求介质内所有分子/离子在空间某处所产生的局域电场,可以该点为中心, 作半径足够大的球,将球外部分作连续介质处理,而仅考虑球内部分子/离 子具体排列结构的影响因此,当介质中分子/离子排列具有中心对称结构 时,球内分子/离子在中心处产生的电场相互抵消为零,球外部分连续介质 的作用可归结为空球表面极化电荷在中心处产生的电场,这一电场则 Loretz 场:E l o = P / 3 s o极化是指介质内质点的正负电荷重心发生分离,从而产生电偶极子的过程 机电祸合系数K是综合反映压电材料性能的参数,其表征了压电材料的机 械能与电能的耦合效应的大小。
玻尔磁子是物质磁矩的基本单位,在SI 制中9.2730 x 10-24 J /T ; 抗磁性是指物质在外磁场作用下可产生磁化强度与磁场方向相反的性质 铁电性是指晶体在一定温度范围内,具有自发极 化,并且自发极化方向可随着外电场作可逆转动的性质 巡游电子:在过渡 金属中,参与导电的电了称为巡游电子,它们分布于交叠的3d及4s能带, 其能带在分了场作用下可发生次带分裂Larmor进动:作轨道运动的电了 在外磁场作用下产生一种以磁场方向为轴的附加进动,并产生与外磁场相反 的附加磁矩一即抗磁性巨磁电阻:材料的电阻变化率随外磁场发生巨大变 化的现象,这些材料常具有多层膜的微结构特点,通过电了的白旋相关散射 或白旋隧穿等机制实现巨磁电阻效应磁性铁氧体,具有磁有序结构的过 渡金属氧化物,如具有尖晶石结构的Fe304等磁距定义为磁偶极子等 效的平面回路的电流和回路面积的乘积,即m=iS朗德因子gJ的物理意 义:当L=0时,J=S,gJ=2,均来源于自旋运动;当S=0时,J=L, gJ=1,均 来源于轨道运动;当1
Most转 变有些Matt绝缘体会随温度升高而从绝缘体转化为金属180°电畴:两 个畴区极化方向反向平行,其畴壁较薄,在外电场作用下,转向充分,引起 的内应力小,因而较为稳定电畴铁电晶体内自发极化一致的区域 压电 性某些介质在机械力作用下发生电极化或电极化的变化,这样的性质称为 压电性逆压电效应在压电体的适当方向上施加外电场会导致压电体发生 应变的现象 热释电性(pyraelectricity)指的是某些电介质的电极化随温度改 变的性质泊松比在拉伸试验中,材料横向单位面积的减少与纵向单位长 度的增加之比值应力松弛在温度和形变保持不变的情况下,高聚物内部的应 力会逐渐衰减缠结态高分子链彼此间发生某种程度的相互贯穿的现象 产生断裂时的应力强度因子的临界值kc被称为断裂韧度 细晶强化是指通 过晶粒粒度的细化来提高金属的强度固溶强化是利用点缺陷对金属基体进 行的强化沉淀强化•即材料强度在时效温度卜随时间而变化的现象晶体电 场效应局域在离子中的电子运动受邻近离子产生的静电场的作用而发生 变化,磁化强度M单位体积的磁矩磁化率磁化强度与磁场强度的比值 磁弹性能 应力及应变对磁化的影响,导致附加的磁各向异性,又称应力 磁各向异性 退磁场当强磁体被磁化后,它本身的磁化亦产生磁场。
这个磁场在强磁体中常与磁化的方向相反软磁是指高磁导率及低矫顽 力的材强磁体的磁电阻称为各向异性磁电阻AMR磁晶各向异性在 晶体的不同取向与外磁场平行时,磁化的难易不同 磁化功使磁性材料磁化时消耗的能量n型和p型半导体连接在一起,由于费米能级的差别Ef n丰Efp ,产生 电势差VD,并使能带弯曲出现势垒:Ef n - Efp = qV D ,,当两端施加 一个正向外电压V,使电流由p型流向n型时,势垒从qVD降为q(V - V) D, 扩散电流大于漂流电流,净电流由P至怡 端,并随外电压增大迅速增加, p-n结处于低电阻导通状态;当外加电场反向,电流由n型流向p型时, 势垒升高至q(V D + V),空间电荷区宽度增加,电场强度增加,漂流电流 大于扩散电流,贝i」n型中空穴流向p型p型电子流向n型由于均为少 数载流子,浓度低,固电流很小, p-n 结处于高阻不导通状态因此,方 向随时间交替变化的交流电通过p-n结后可以转化为单一方向的直流电抗磁性:x<0,磁性很弱,来源:①局域电子抗磁性,②传导电子抗磁 性顺磁性:x〉0,主要来源:①局域电子顺磁性,②传导电子顺磁性, ③Van Vleck顺磁性。
铁磁性:x〉0,且很大,存在一临界温度TC: TTc,表现为顺磁性,服从x =C/(T -c)反铁磁性:x>0,但较小, 存在一磁有序相变点TN,且在TN处x有最大值,T >T N呈顺磁性, TvTN磁矩有序排列亚铁磁性:x>0,且较大,存在一临界温度Tc: 当TvTc时为亚铁磁,当T>Tc时为顺磁性,在磁结构上类似于反铁磁 性:近邻离子磁矩相反,所不同的是临近离子的磁矩大小不同 离子晶体中的电导率可能来源于电子电导和离子电导,前者主要与材料 中的非局域化传导电子运动相关,而后者与晶体中点缺陷种类、浓度及 其运动方式相关晶体结构类型、化学键以及各种点缺陷是影响离子电 导率的重要因数公式中 Q 为离子激活能,在高温下包括离子迁移能和 本征缺陷形成能,而在低温下则主要为离子迁移能因此,在lna〜1 /T 曲线上,Q/ k表现为直线的斜率,在高低温条件下Q的变化常表现为 lno〜1/T曲线由二条直线段所构成n 型半导体陶瓷的晶界上具有表面能级,此表面能级可以捕获载流子从 而在两边晶格内产生一层电子耗损层,形成肖特基势垒,其高度与介电 常数有关。
在铁电相范围内介电常数大,势垒低,当温度超过居里点, 根据居里外斯定律,材料介电常数急剧减少,势垒增加,从而引起电阻 率剧增 压电效应是由于晶体在机械力作用下发生形变,从而引起带电离子的相互位 移,使晶体的总电矩发生改变而造成的,具有压电性的晶体内存在极轴, 不具有中心对称性, 32 点群中具有极轴的点群具有20 种热释电性是由 于温度均匀变化而引起的表面电荷现象,其本质是晶体存在自发极化,对于 晶体结构而言,只有存在唯一极轴的晶体才能具有热释电性,存在唯一极轴 也就是要求晶体存在唯一的旋转对称轴而又没有垂至于此轴的对称面可能 具有热释电性的晶体点群形式有10 种: 1、2、3、4、6、m、2mm、3m、 4mm、6mm铁电性是指晶体在某一温度范围内存在自发极化的现象, 且具有两个或两个以上的自发极化方向,在电场的作用下自发极化方向会发 生改变因而铁电体是热释电体的一部分,一般而言铁电晶体中奇数阶张量 表示的物理量与外场之间存在回线关系,也即电滞回线。