金属膜介电性能调控研究

微米级粉体吸收剂性能指标已经达到理论极限,纳米结构金属薄膜由于具有更高的磁导率有望成为一种新型的微波吸收材料,但目前受限于界面匹配性能,必须控制其介电常数使其适合界面匹配.本文主要讨论金属薄膜的介电机制以及对其介电常数调控的可能性.基于重整化有效媒质理论的计算结果表明,可以通过相应技术途径使连续金属膜变成不连续,并控制不连续金属膜单元尺寸,当单元尺寸处于微米量级范围内时,金属膜的有效介电常数可以降到微波可匹配范围内.     

金属纳米颗粒复合薄膜的光吸收特性研究

根据Mie散射理论,研究了金属纳米颗粒镶嵌在载体介质中的复合薄膜的光吸收特性,计算得到Cu的介电常数与波长的关系．结果表明：当金属介电常数的虚部ε2变化不大时,复合薄膜的共振吸收峰峰位决定于金属介电常数的实部ε1和载体介质的折射率nd．     

负介电常数和负磁导率微波媒质的实验

介绍等效介电常数和等效磁导率同时为负数的金属结构的特征及实验研究. 实验研究结果表明, 具有周期性排列的金属条和金属谐振环结构的人造金属媒质, 在特定的微波频率范围内, 对于具有一定偏振方向的电磁波, 其等效介电常数和等效磁导率同时为负数.     

金属包层光纤的包层模式

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性，需要研究金属包层光纤的包层模．根据金属包层光纤的特点，给出了金属包层光纤包层模的本征方程，讨论了这一复本征方程的求解方法，并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响．结果表明，对低电阻率的金属如金、银等，介电常数的虚部对低阶模的传播常数影响较小，尤其是对HE模影响更小，对铝、镍等影响稍大．金属包层对包层模的损耗，与光波长、包层模序和金属类型有关．介电常数虚部大(绝对值)，而且包层模序也大时，损耗较大．     

二元无规混合物的有效介电常数计算公式的改进

利用有效介质理论导出了二元无规混合物的有效介电常数的普适计算公式。并且从二元无规混合物的两种拓扑结构出发,用自洽的方法改进了该二元无规混合物的有效介电常数计算公式。用该理论分析了金属微粒绝缘介质的远红外吸收和油水两元混合物的有效介电常数,与实验结果比较符合     

低k介质对CMOS芯片动态功耗的影响

利用CMOS电路动态功耗模型,对采用不同介电常数绝缘介质的CMOS集成电路进行模拟,研究了不同特征尺寸集成电路中低介电常数绝缘介质薄膜对电路动态功耗的影响.发现集成电路特征尺寸越小,电路功耗-延迟积与金属互连长度的线性关系越好.并且随绝缘介质介电常数降低,电路动态功耗的两个部分:状态翻转功耗与直通短路功耗,都有明显的降低.因此在ULSI中采用低介电常数绝缘介质是降低电路功耗的一种十分有效的途径.     

不连续金属膜的介电性能计算

采用Bruggeman有效媒质理论、基于HFSS软件的S参数法和谐振腔微扰法对不连续金属膜的介电常数进行计算.计算结果表明,在满足长波准静态近似条件下,通过对金属的介电常数进行重整化处理,将涡流效应和局域场增强效应纳入到重整化介电常数中,可以将金属等效为均匀极化的介质,并利用有效媒质理论解析的计算出不连续金属膜的介电常数.且在不连续金属膜中,由于涡流效应的影响,不连续金属膜单元尺寸的大小将显著影响到不连续金属膜的有效介电常数.另外,Bruggeman理论在计算填充浓度小于阈值的样品时才可以获得准确结果.该文结论对研究不连续金属膜的介电性质具有积极的指导意义.     

水的Pitzer-Debye-Hückel极限梯度及最小二乘曲面拟合多项式

本文用Uematsu和Franck提出的水的介电常数方程及Haar,Gallagher和Kell提出的水的热力学性质方程,对水在0～350℃,0.1～1000bar范围内渗透系数、表观摩尔焓、表观摩尔热容、表观摩尔体积、表观压缩系数和表观膨胀系数的Pitzer-Debye-Huckel极限梯度进行了计算,并且采用最小二乘曲面拟合方法,得出了各种极限梯度的拟合多项式,用于计算和预报不同温度和压力下的极限梯度值。     

ATR技术研究固体表面物理性质

一种利用光学中衰减全反射特性及拟合法对介质上蒸镀的金属薄膜物理性质进行研究的方法,并运用该方法对金属薄膜的厚度和复介电常数进行了精确测定,该方法是研究固体表面物理性质的一种有效的方法和技术。     

基于晶体塑性模型的板料成形极限预测

用晶体塑性模型及M-K理论对具有初始织构的金属板坯的成形极限(FLD)进行分析,研究了初始缺陷、材料参数及初始织构对成形极限应变的影响.结果表明,晶体塑性理论能较好地预测金属板坯的成形极限曲线,同时通过初始织构及其演化的模拟能成功地分析材料各向异性对FLD的影响.     

Electrical conductivity and dielectric property of fly ash geopolymer pastes

The electrical conductivity and dielectric property of fly ash geopolymer pastes in a frequency range of 100 Hz-10 MHz were studied. The effects of the liquid alkali solution to ash ratios (L/A) were analyzed. The mineralogical compositions and microstructures of fly ash geopolymer materials were also investigated using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The 10 mol sodium hydroxide solution and sodium silicate solution at a sodium silicate-to-sodium hydroxide ratio of 1.0 were used in making geopolymer pastes. The pastes were cured at 40℃. It is found that the electrical conductivity and dielectric constant are dependent on the frequency range and L/A ratios. The conductivity increases but the dielectric constant decreases with increasing frequency.     

电子温度对527 nm强激光与等离子体作用的影响

采用WKB近似和傍轴模型考察电子温度对527 nm强激光与等离子体作用的影响. 结果表明, 强激光与等离子体作用产生的电子等离子体温度呈振荡变化, 进而引起介电常数也呈振荡变化, 导致激光束宽在等离子体中出现稳定分离、 振荡分离和自聚焦3种不同形式.     

离子通道特性研究

简述了在等离子体加载高功率微波器件中的离子通道的研究背景及物理机制，利用电磁场理论导出了离子通道的聚束条件和通道半径的表达式，并对各区域的相对介电常数作了分析。     

强电离放电研究

采用特种工艺,将高绝缘强度、高介电常数的Al2O3制成的电介质薄层覆盖在电极表面,应用窄间隙结构组成介质阻挡放电装置,能够在大气压或高于大气压条件下实现强电离放电,获得的折合电场强度大于400Td,电子平均能量大于10eV,电子密度高于1015/cm3·这足以使等离子体化学反应腔体里大部分的气体分子离解、电离成电子、离子、自由基、激发态原子等活性粒子,实现在原子或原子团簇尺度上重新组合成新物质     

空圆形隧道中电磁波的传播特性

给出了空圆形隧道中电磁波传播的衰减率计算公式及波模方程,采用数值分析的方法求解了波模方程,得出的主要结论有：采用传统的金属波导的处理方法在隧道的电导率较高时得到的电磁波衰减率是正确的：频率越高,空圆形隧道中的电磁波的衰减率越小;隧道半径越大,越有利于电磁波的传播;对于IE波模,隧道的介电常数和磁导率的变化对电磁波衰减率变化的影响不大,对于TM波模,隧道的介电常数或磁导率越大,电磁波衰减率越大。     

相对论电子束与磁化等离子体的介电张量研究

近年来的实验表明,在相对论微波器件中,填充适当密度的等离子体可提高器件的束波互作用效率、输出功率和工作频率。在该类器件的理论分析中,常常利用电磁流体模型来研究电子束和等离子体。从麦克斯韦方程组和电子的运动方程出发,导出了相对论电子束和磁化等离子体的等效介电张量,所得结果为该类器件的理论分析提供了方便。     

Relative dielectric constant from dry rocks

Relative dielectric constant is an important physical factor in the theory of microwave remote sensing and electromagnetic transmission. This note reports the results of detecting relative dielectric constant from 197 rock samples. The regular pattern of the relative dielectric constant varying with microwave spectrum is revealed. The relative dielectric constants, correlated with the type, density, structure and chemical component of the rock, are discussed. The results are: ( i ) The relative dielectric constant is related to the frequency when it is measured within the frequency of 0.5–18 GHz. ( ii ) The real part of the relative dielectric constant among different types of rocks changes in a large range, the regular pattern of the change is from ultrabasic rock, basic rock, to intermediate rock, acid rock and sedimentary rock. The real part of relative dielectric constant gradually lowers, the change range is between 9 and 5. ( iii ) The real parts of relative dielectric constant have a marked positive correlation with the density of the rocks. ( iv ) The relative dielectric constant related with the structures of the rocks, the smaller the grain of rock, the larger the relative dielectric constant. ( v ) The real parts of relative dielectric constant related to chemical component of the rock are more complex. The imaginary parts of relative dielectric constant are markedly correlated with MnO and LOI, less correlation with Fe₂O₃, FeO, MgO, P₂O₅, and has no correlation with the rest variables.     

BaTiO_3与BaTiO_3／PP复合膜的电性能关系的研究

以聚丙烯（ＰＰ）为基材与高介电常数的ＢａＴｉＯ３复合而成的ＢａＴｉＯ３／ＰＰ复合膜是一种电性能优异的高频、交频电介质绝缘材料，它具有介质损耗小、介电常数不随频率而变化、防潮性能优良及价廉等优点．通过ＢａＴｉＯ３／ＰＰ复合膜的试制，研究了填料ＢａＴｉＯ３的表面处理，含量及介电常数等因素与ＢａＴｉＯ３／ＰＰ复合膜电性能间的关系．     

锶锆共掺杂对钛酸钡陶瓷结构和介电性质的影响

采用固相反应法制备了(Ba0.85 Sr0.15)(Ti1-xZrx)O3(x=0.10,0.15,0.20,0.25)陶瓷.通过X射线粉末衍射、介电温谱测试和电子顺磁共振技术对其进行了结构表征、介电性能评价和杂质定性检测.结果表明:(Ba0.85 Sr0.15)(Ti1-xZrx)O3陶瓷显示平均立方钙钛矿结构,随着...     

氩气微放电通道电子激发温度的空间分布

采用发射光谱法,研究了气体压强为1.01×105Pa条件下氩气介质阻挡放电单个微放电丝通道中电子激发温度的空间分布.通过氩原子763.51 nm(2P6→1S5)和772.42 nm(2P2→1S3)2条谱线相对强度之比计算电子激发温度.实验结果表明:在只有1个微放电丝的条件下,电子激发温度在放电通道中不是1个恒定值,而是在放电通道正中间出现1个最大值,越靠近电极越小.本工作对研究介质阻挡放电中等离子体的动力学过程和单个微放电丝模型的建立具有重要意义.