微波介质陶瓷的低频介电特性

通过对一系列ＢＬＴ系陶瓷材料的低频介电频谱和介电温谱的测试和分析,不仅为在低频下测试介电常数ε和介电常数的温度系数τ,来估计其微波性能提供理论依据,也为检验微波介质陶瓷工艺完善性提供一种方法。     

微波介质陶瓷的低频介电特性

通过对一系列BLT系陶瓷材料的低频（103～107Hz）介电频谱和介电温谱的测试和分析,不仅为在低频下测试介电常数ε和介电常数的温度系数。来估计其微波性能提供理论依据,也为检验微波介质陶瓷工艺完善性提供一种方法．     

Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO/Mg2SiO4复相陶瓷的制备与介电可调性能

采用标准电子陶瓷工艺,制备了Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO/Mg2SiO4复相陶瓷(MgO和Mg2SiO4按相同重量加入),研究了MgO和Mg2SiO4含量对复相陶瓷微观结构、介电性能及介电可调性的影响.结果表明,随着MgO和Mg2SiO4含量的增加,陶瓷的晶粒尺寸略有增大,低频(100 kHz)介电常数、介电损耗、介电可调度和介电常数温度系数降低.随着偏置电场的增强,介电常数降低,介电损耗变化不大(均在10-3量级).当MgO和Mg2SiO4的百分含量均为30%时,获得了室温介电常数为101.6、介电损耗为0.0017及1.79 kV/mm偏置电场下介电可调度为12.19%、介电常数温度系数为0.009℃-1的介电性能.     

3a0．6Sr0．4TiO3／MgO／Mg2SiO4复相陶瓷的制备与介电可调性能

采用标准电子陶瓷工艺，制备了Ba0．6Sr0．4TiO3／MgO／Mg2SiO4复相陶瓷（MgO和Mg2SiO4按相同重量加入），研究了MgO和Mg2SiO4含量对复相陶瓷微观结构、介电性能及介电可调性的影响．结果表明，随着MgO和Mg2SiO4含量的增加，陶瓷的晶粒尺寸略有增大，低频（100kHz）介电常数、介电损耗、介电可调度和介电常数温度系数降低．随着偏置电场的增强，介电常数降低，介电损耗变化不大（均在10^-3量级）．当MaO和Mg2SiO4的百分含量均为30％时，获得了室温介电常数为101．6、介电损耗为0．0017及1．79kV／mm偏置电场下介电可调度为12．19％、介电常数温度系数为0．009℃^-1的介电性能。     

混合介质低频介电增强效应的等效电容模型

针对油气开采时岩石等混合介质在低频段出现的介电增强现象影响测井数据准确性的问题,提出一种混合介质低频介电增强效应的等效电容(CMEC)模型。首先根据储油层岩石电参数特性建立层状含膜介质模型,并将其等效为集总电路形式进行介电谱分析;同时给出3层含膜介质的电势分布,由此分析膜层电导率及膜层厚度对介电增强特性的影响。分析结果表明:等效介电常数在低频段的增强是电容模型有效厚度在低频段减小引起的,而其增强幅度和薄膜参数之间存在着定量关系;由于CMEC模型计算含膜介质介电谱时引入的模型参数相对较少,运算量约为有限差分算法等数值模拟方法的10%。该模型可为油田地质结构的低频介电测量提供准确依据。     

基于GA和开槽同轴线的溶液复介电系数测量方法研究

介绍了一种新型开槽同轴线测量介质复介电系数的方法.通过测量一段横向开槽同轴线的散射参数的模值,采用遗传算法（GA）和有限元法相结合的方法反演介质的复介电系数.对已知复介电系数介质的测量结果表明,对于各种中高损耗介质复介电系数的介质,该方法测量的相对误差小于4％.     

MOF-2的水相合成及其热稳定和介电性能研究

金属有机框架材料(metal-organic frameworks, MOFs)作为超低介电层间介质(ILD)材料，在满足高端芯片等微电子器件的大规模集成化发展方面显现出巨大的应用潜力。本文在常温常压水相中制备结晶性良好的MOF-2晶体，采用Rietveld精修分析MOF-2晶体的晶胞参数；研究MOF-2晶体在受热脱水过程中结构的变化，发现分子结构发生重排生成[Zn(BDC)(DMF)]和[Zn(BDC)(H₂O)] 2种结构，100℃加热6 h后，这2种产物的物相占比分别为89%和11%;采用介电频谱研究其介电性能，发现水相制备的MOF-2介电常数随频率变化较大，高频时相对介电常数稳定在4～5(>1 MHz),中频、低频时表现出较大的介电响应，这主要是由水分子和DMF的协同作用产生，受热脱去部分溶剂分子后产物的相对介电常数不再随频率发生变化并保持在约3.39(0.1～1 MHz);MOF-2脱去所有溶剂分子后生成片状结构的[Zn(BDC)],相对介电常数为3.91(0.1～1 MHz)。基于介电弛豫理论分析，MOF-2的介电响应主要由低频的直流电导、中频时...     

湿土微波介电性质的实验研究

本文通过实验分析表明,在微波波段为分米波和厘米波时,湿土的微波介电常数随容积和湿度变化而出现一个临界变化,在毫米波段这个临界变化消失。束缚水和游离水有着各自的微波介电豫驰。根据土壤颗粒、空气、束缚水和游离水四成分的土壤模型,本文建立了一种半径验直线式介电模型,为在微波频率范围内有效计算湿土微波介电常数提供了便利的方法。     

氧化铜陶瓷的高介电性

采用固相反应法制备了氧化铜(CuO)陶瓷,得到不同频率下样品的介电随温度变化关系。通过X射线衍射图谱确定CuO陶瓷为单斜相结构,形成了粒径大约为150 nm的晶粒。假定晶粒为被绝缘晶界隔离的半导体,通过cole-cole图得到静态介电常数和高频介电常数,运用Arrhenius关系计算出激活能,进而利用Maxwell-Wagner机制进行理论拟合,与试验结果进行对比分析,表明CuO陶瓷晶粒在低频段、低温区时具有半导体性。     

铁电单晶Li_(0.025)Na_(0.975)NbO_3

研究了 Czochralski 方法生长的 Li_(0.025)Na_(0.975)NbO_3单晶的介电和铁电性能。X 射线衍射和铁电测量表明该晶体的点群为 mm2。电滞回线给出室温自发极化和矫顽场分别为 Ps=2.6×10~(-2)C/m~2和 Ec=1.5kV/mm。低频介电常数在(372±10)℃显示一个峰值,峰值温度相应于铁电—顺电相变温度。介电频谱表明该晶体在300MHz 附近呈现介电弛豫,而且在约2MHz 以下介电常数虚部随频率升高而下降。这可以归因于晶体缺陷造成的等效电偶极子和直流电导。     

电磁能在人体不同组织中的积蓄及其影响因素

该文从经典电动力学的玻印廷矢量和麦克斯韦场方程推导出了人体组织比吸收率的一般表达式 ,根据表达式中三个基本的复数电磁参量在不同生物组织、不同频率下的可能取值 ,讨论了三个复数电磁参量对生物组织比吸收率的影响。结果表明 ,在非磁性组织中 ,当f<0 .5GHz时 ,电磁损耗主要是组织电导率决定的 ;当f>0 .5GHz时 ,随频率升高介电损耗变得更为重要。某些人体组织 (如脑组织 )中含有微小的磁性物质 ,通过估算发现这些磁性体的比吸收率是周围非磁性组织的 4 0 0多倍。     

氮气氛围下热处理的Na（0.5）Bi（0.5）TiO3薄膜的低温介电性能研究

采用溶胶凝胶法在LiNaO3（LNO）衬底上制备Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）薄膜.部分NBT薄膜在氮气氛围下进行了热处理,记为NBT-N2.在100～400 K的温度范围内,测量了NBT-N2的介电性能.NBT-N2薄膜的介电频谱中出现了损耗峰,存在弛豫现象.利用Arrhenius公式拟合弛豫所对应的激活能,发现在NBT-N2薄膜中存在2个热激活过程：一个对应氧空位电离引入的极化子的跳跃跃迁;另一个对应导电电子与偏离氧八面体中心的Ti离子之间的耦合.此外,采用复阻抗谱分析了NBT-N2薄膜中的介电弛豫过程,在测试温度范围内,随着温度的升高,该弛豫过程逐渐趋向于理想的德拜模型.     

DC-bias and visible light effect on dielectric characteristics of La_(0.5)Cr_(0.5)TiO_(3+δ)

La_(0.5)Cr_(0.5)TiO_(3+δ) ceramic sample was prepared via traditional solid-state reaction route. Frequency and temperature dependence of dielectric permittivity were studied in the range of 10~2~ 10~6 Hz and of 77 ~360 K, respectively. It was observed that extraordinarily high low-frequency dielectric constants appeared at room temperature, and dielectric relaxation peaks shifted to higher temperature with increasing frequency. In the dc-bias studies, it was also found that the dielectric permittivity had obviously dc-bias dependence in low frequency, but independence as the frequency above 14 kHz. Interestingly, the dielectric characteristics of the sample had obvious light dependence at room temperature within the measured frequency range. The results demonstrate that visible light improves the dielectric properties of the ceramic by means of I–V and complex impedance analysis.     

光子晶体介电常数和波导宽度对负折射现象的频率的影响

为研究光子晶体中的负折射情况,利用时域有限差分法（FDTD）并通过模拟仿真观察了光在左手材料光子晶体中的负折射现象。以硅的圆形介质柱组成的二维六边形排列结构的光子晶体为例,分析了介电常数和波导宽度的变化对负折射现象的频率范围的影响。仿真结果显示：相对介电常数不宜过大,波导宽度根据频率选择的需要可采在0.2~0.5 a范围内选取,从而为制作具有负折射现象的宽带宽光子晶体提供参考。     

用非均匀网格FDTD法计算部分介质填充脊波导的截止频率

文章提出用非均匀网格FDTD法分析部分介质填充脊波导,给出了非均匀网格剖分的参数条件。实例计算了部分介质填充的双脊波导、三脊波导的截止频率,其结果与文献报道值吻合较好;计算了部分介质填充非对称脊波导的截止频率,并获得归一化截止频率谱图。在相同网格数下,本算法既具有良好的精度,又仅占用很少的内存和较短的运行时间,在短时间内能获得较满意的结果。     

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     

介电松弛的基本分数模型及其在频率域上的松弛特征

分数阶动力学方程从本质上讲具有耗散性质,对力学黏弹过程的描述取得了成功的应用.本文介绍了介电松弛的基本分数单元——容阻器,利用容阻器建立了介电松弛的基本分数模型,给出了各模型的本构方程和复介电常数,分析对比了它们的松弛特性.结果表明分数模型可以给出丰富的具有不同频率特性的松弛过程,如Cole-Cole方程可以作为分数模型的特例给出.本文还用分数Poynting-Thomson模型对丙三醇的介电松弛行为进行了拟合,对介电常数与介电损耗都给出了很好的描述.     

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.     

介电常数对一维等离子体光子晶体色散关系的影响

为深入研究介电常数对等离子体光子晶体性质的影响,本工作从Maxwell方程出发,采用类似于量子力学Kronig-Penney模型求解周期势的方法,对一维等离子体光子晶体介质层介电常数对能带结构的影响进行了讨论.研究发现:介电常数的大小对等离子体光子晶体的禁带宽度和能级位置均具有重要影响.随介电常数的增加,等离子体光子晶...     

甚高频片式电感用低温烧结平面六角软磁铁氧体的电磁性能

采用BPb玻璃为助烧剂，870℃烧结Y型平面六角结构软磁铁氧体，分析其烧结工艺、显微结构及起始磁导率和介电常数的频率特性。研究发现，含Co、Zn、Cu的Y型铁氧体材料(Ba2Me2Fe12O22，Me=Co、Zn、Cu)在甚高频段具有良好的磁性能，采用BPb玻璃为助烧剂可有效地实现此种材料的低温烧结，并大大改善其介电性能。