铁电陶瓷PMN－PT在室温附近的退极化致冷效应

本文推导了有序熵变化量及温度变化量与外加电场大小、操作温度和材料居里常数之间的关系，在室温附近，对铁电陶瓷ＰＭＮ－ＰＴ的致冷效应进行了测量验证，与理论推导的结论定性吻合，在１６ｋＶ／ｃｍ电场下再退极化，可产生２Ｋ的温度变化，本文并对此效应作了初步的解释。     

基于热力学理论的电介质性质研究

电介质材料在物理学的研究中具有非常重要的地位.文章由外电场对电介质作功出发分别推导了电介质所满足的热力学基本方程和Maxwell微分关系,并且由此出发导出了在绝热条件下电介质温度随电场强度变化的规律、介电常数的温度系数变化的规律、等温电致伸缩效应和压电效应的表达式.通过分析可以得出结论,对于介电常数的温度系数(TKE)小于零的电介质,在绝热条件下减小外电场时,电介质的温度将降低.因此利用这个效应可以使电介质通过绝热去电获得致冷效应.     

铁电性和偶极子转向对电卡效应的影响

在外加电场作用下铁电体中各个方向的偶极子能级发生变化,其取向概率随之变化,对应于偶极子转向到电场方向.同向排列的偶极子发生耦合产生了铁电性,引起了可逆变化的铁电畴,导致极化强度呈电滞回线.本文用铁电体理论研究了电场作用下偶极子转向和耦合对电卡效应的影响.结果表明:电卡效应表现出温变的放热峰,主要由偶极子转向导致的熵变引起,随电场的增大移向高温,并从铁电相越过居里温度到顺电相.耦合铁电畴效应会产生放热,它随温度的升高而降低.数值模拟的研究结论能够说明相关的实验结果.     

半导体中的强电场效应

本文,从教学的角度出发,避开繁琐的数学推导,对半导体中的各种强电场现象,如热电子、反向 PN 结隧道效应(齐纳击穿)和雪崩击穿以及正向 PN 结的隧道效应(江崎效应)等以能量的观点试作说明。在金属中,由于自由电子的浓度 n 大,电导率σ=ne~2τ/m 也大。在强电场 E 的作用下,流过的电流 J=σ·E 是很大的。由于焦耳热的散失,温度上升到一定程度而趋于稳定值。因此,在金属中能较好地遵从欧姆定律。然而在半导体中,因为 n、σ小,当逐步加大电场时,σ成为电场的函数,也就是出现非线性传导现象,即偏离欧姆定律的强电场效应。     

温度作用下砂岩损伤劣化本构模型研究

砂岩在对温度变化的响应和敏感性上表现出显著的差异性,温度作用下砂岩的损伤劣化将对边坡稳定产生重要影响.基于此,在不同温度、孔隙水压、围压作用下砂岩试验数据基础上,根据三轴压缩应力-应变曲线特点,运用连续损伤理论和统计方法,选取弹性模量作为损伤变量,推导砂岩在温度及水压作用下的损伤演化方程,建立考虑温度效应和水压作用的砂岩损伤本构模型.对比分析表明,建立的本构模型计算理论与实际试验曲线吻合较好,说明建立的本构方程可以较好地反映温度作用下砂岩损伤效应.     

电场对球状纳米系统高能级分裂和谱线的影响

探讨了电场作用下球状纳米系统电子的能级分裂规律和谱线分布,以CdS／HgS／CdS球状纳米系统为例,讨论了电场对高能级分裂和谱线的影响．结果表明：①电场作用下球状纳米系统发生的斯塔克效应,能级按1,3,…,2n-1进行分裂,与氢原子情况相同．但各能级会发生能级位移;②电场引起的电子能级移动量与电场E的平方成正比;它随线度的变化情况与能级有关,有的能级的能级位移量随线度增大而减小,而有的则相反;③电场不仅使纳米系统的谱线条数增多,而且谱线频率发生改变,频率变化量随样品线度增大而减小,但减小程度与能级有关．     

电致伸缩材料非线性力学计算中的几个问题

由于电致伸缩材料本构方程的非线性特性,该材料在力学理论计算、材料参数测试中会出现一定的困难.同时,电场体积力在计算与实验中也应纳入考虑范围.文章给出了一种合适的电致伸缩材料的本构方程,并指出电场体积力的表达式取为Maxwell应力较为合适.利用一种简单模型,给出了0阶近似下的2种处理方式(考虑电场体积力与否)的近似解以及一般处理方式下的解析解.利用推导结果得到了这3种不同处理方式下的位移、应力场数值算例.结果表明,应根据不同条件,在具体计算中合理地处理电场非线性效应以及电场体积力才能得到符合实际情况的结果.     

PMOSFET的动态NBTI效应模型研究

为了能够准确地预测器件的寿命,研究了PMOSFET中的动态负偏压温度不稳定性效应(NBTI)模型.在静态NBTI效应模型及反应-扩散模型(R-D)的基础上,推导出动态NBTI应力下界面陷阱电荷模型,其与占空比成指数关系.考虑到占空比对器件NBTI效应的影响,推导出动态NBTI应力下阈值电压退化模型.通过实验所得到的器件退化数据和仿真数据进行比较分析,证明了阈值电压漂移量随着占空比近似按照指数规律变化,与模型相符合,可以预测器件交流应力的实际寿命.     

电致伸缩材料非线性力学计算中的几个问题

由于电致伸缩材料本构方程的非线性特性,该材料在力学理论计算、材料参数测试中会出现一定的困难.同时,电场体积力在计算与实验中也应纳入考虑范围.文章给出了一种合适的电致伸缩材料的本构方程,并指出电场体积力的表达式取为Maxwell应力较为合适.利用一种简单模型,给出了0阶近似下的2种处理方式（考虑电场体积力与否）的近似解以及一般处理方式下的解析解.利用推导结果得到了这3种不同处理方式下的位移、应力场数值算例.结果表明,应根据不同条件,在具体计算中合理地处理电场非线性效应以及电场体积力才能得到符合实际情况的结果.     

盘形涡流制动装置中电磁场涡旋源密度变化分析

研究涡流电磁场的基本定律和作用关系,探究感应盘上的涡流电磁场的基本特征,对静态磁场在旋转导体上产生的涡流以及涡流感应电场对磁场的影响进行分析。从计算衍生电磁场涡旋源密度变化对磁电作用的影响,提出了周期变化的涡流感应电场对励磁线圈电流影响即产生互感效应的推论。推导涡流制动过程中旋转磁场变化特征,并对制动盘上感生电流即涡流分布进行分析。     

IMS迁移管内电场分布的均匀性对仪器分辨率的影响

分辨率是判断离子迁移谱检测仪（IMS）性能优劣的重要指标．其中，离子门初始电压脉冲宽度和离子的扩散效应是影响IMS分辨率的主要因素．通过分析离子门开门时间和迁移管温度的变化与分辨率之间的关系，研究了迁移管内电场分布的均匀性对分辨率的重要影响，对于所使用的仪器，拟合所得的电场不均匀性参数ε大致等于0．1．根据讨论结果可以认为，在IMS仪器中电场分布的不均匀所造成的仪器分辨率降低不能忽略．     

基于电子温度效应的SiGe、SiGeC异质结晶体管的基区渡越时间模型

提出了SiGe和SiGeC异质结晶体管基区渡越时间的一种闭式物理模型,该模型考虑了电子温度效应.计入薄基区内强电场(该电场源起于Ge,C元素的掺杂)引起的电子温度变化,得到的基区渡越时间值与漂移-扩散模型有所不同.随着Ge含量的增加,两者的差别不能再忽略.     

铁电液晶的二次谐波产生特性

实验发现,铁电液晶在足够强的直流偏置电场作用下,可以有效地产生二次谐波效应,通过角度和温度变化均实现了二次谐波产生的相位匹配,二次谐波产生的相位区配特性不仅受电场控制,也受温度和盒厚的影响,在较厚的样品中得到的相位匹配曲线更为尖锐。     

神经纤维对外加均匀电场刺激的响应

为了研究外加均匀电场对神经纤维的影响，基于电缆模型，以有限长度的有髓鞘神经纤维为研究对象，通过理论推导，分析了均匀电场刺激下细胞相对跨膜电位的变化机理，得出了细胞相对跨膜电位与细胞轴向不同位置的定量关系．仿真结果证明了理论分析的正确性，证明神经纤维中各点对均匀电场的响应不同，其结论与前人实验结果吻合．     

一种基于电光晶体材料包层的新型光纤布拉格光栅传感器

设计了一种包层为单轴晶体LiTaO_3的新型光纤布拉格光栅传感器,将一个布拉格光栅分成两半,仅在其中的一半包层上施加电场,另一半保持不变,应用耦合模理论和电光效应原理研究了有外加电场时的传感性能.研究结果表明,由于包层材料的电光效应,布拉格反射峰将由初始的一个分裂成两个,分别对温度和电场敏感.其中无外加电场的一半光栅的温度灵敏度为14.31pm/℃,与之对应的布拉格波长漂移只与温度有关;当电场强度从0v/m增加到400×107 v/m时,有电场的一半光栅的温度灵敏度从14.31pm/℃降低到14.13pm/℃,与之对应的布拉格波长漂移不仅与温度有关,还受到电场强度的影响.因此,应用该传感器可分辨出温度和电场强度所引起的布拉格波长漂移,从而实现了温度和电场的同时测量,尤其在高电压领域具有潜在的应用价值.     

半导体制冷系统电极非稳态温度场的数值分析

针对热电制冷系统中电偶极在电场与温度场的耦合作用下非稳态温度变化特性 ,重新推导和分析了热电制冷过程的微分方程式 ,进行了数值模拟和计算 ;详细地分析了几个非稳态工况对冷端温度影响的因素 ;通过对其非稳态数值的模拟和分析 ,得出了热电制冷系统的冷热端在非稳态过程中的基本变化规律     

聚酯改性环氧复合体系的介电性能

用共混复合的方法,加入不同量的聚酯,对环氧树脂进行改性,所得到的聚酯改性环氧复合体系在常温下具有优良的介电性能,介电损耗为１０＾－３个数量级。研究了复合体系的组成、电场频率及测试温度与介电损耗的关系,通过聚酯加入量对介电常数及弹性模量的影响,指出介电损耗与聚酯的加入量有较大关系,在加入８￣１６ｇ聚酯的范围内出现峰值。介电损耗随电场频率的升高而下降,且随温度的变化比较复杂,在９０℃￣１５０℃范围内出     

静电场矢势物理特性研究

根据阿——玻效应的思想，给出了静电场中的矢势定义，应用电磁场中麦克斯韦方程组，推导出矢势满足的微分方程组及边界条件，并解释了静电场矢势的物理意义，根据其性质计算了无电荷存在的空间介质球置于匀强电场中空间电场的分布。结果说明在电场中引入矢量势，能够刻画静电场的物理性质。     

运动磁偶极子感应电场的理论和实验研究

为研究运动磁体周围的感应电场,以物体磁性的基本模拟单元——磁偶极子为例,采用相对论电磁变换法推导了其匀速运动时产生的感应电场的计算公式,据此对磁偶极子沿磁矩方向匀速运动时产生的感应电场的空间分布特征及通过特性进行了分析.为证明分析方法的正确性,在实验室中采用特殊形状的永磁体模拟磁偶极子,当其沿磁矩方向匀速运动时测量了其周围某点感应电场的y分量随时间的变化特征.实验测得场分量的数量级与通过特性均与理论分析一致,表明所采用分析方法的正确性.     

对均匀电介质椭球内极化场强的研究

采用椭球坐标系经推导严格地求出了均匀电场中电介质椭球内和椭球外的电势分布，获得了椭球体内极化场强的数学表达式，以及极化场强方向与外电场方向之间夹角大小的表达式，并通过编制程序计算作出了该夹角的大小随外电场方向的变化关系图，还分析了此夹角和椭球体的三个半轴之间的关系，指出了某些文献的不妥之处．