材料物理性能習題缺熱電學英文版

材料物理性能習題缺熱電學英文版材料物理性能習題缺熱電學英文版材料物理性能習題缺熱電學英文版材料物理性能習題缺熱電學英文版編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:材料物理性能習題目錄材料物理性能習題 1電介質(zhì) 1光學 2磁學 3

電介質(zhì)Brieflyexplainhowthechargestoringcapacityofacapacitormaybeincreasedbytheinsertionandpolarizationofadielectricmaterialbetweenitsplates.非晶態(tài)硒是一種高電阻率的半導體，其密度約為cm-3，原子序數(shù)為34，相對原子量為，其在1kHz下的相對介電常數(shù)為。計算施加在每個原子上的局部電場Eloc相對宏觀電場E的大小。局部場大還是外加電場大如果設(shè)局部電場等于外加電場,請給出克勞修斯-莫索蒂方程的表達式.3．IonicandelectronicpolarizationConsideraCsBrcrystalthathastheCsClunitcellcrystalstructure(oneCs+-Br-pairperunitcell)withalatticeparameter(a)ofnm.TheelectronicpolarizabilityofCs+andBr-ionsare10-40Fm2and10-40Fm2,respectively,andthemeanionicpolarizabilityperionpairis10-40Fm2.WhatisthelowfrequencydielectricconstantandthatatopticalfrequenciesIsthedielectricconstantinlowfrequencyandopticalfrequencythesameWhy4.(a)Foreachofthethreetypesofpolarization,brieflydescribethemechanismbywhichdipolesareinducedand/ororientedbytheactionofanappliedelectricfield.(b)Forsolidleadtitanate(PbTiO3),gaseousneon,diamond,solidKCl,andliquidNH3,whatkind(s)ofpolarizationis(are)possibleWhy提示:查材料的介電性能的參考書,并且在作業(yè)中寫出所查參考書名字,頁數(shù).5.查文獻,描述偶極子轉(zhuǎn)向極化的過程(參照課堂上給出的熱離子松弛極化描述過程：沒有加電場的狀態(tài)，加電場后的運動過程，最后的狀態(tài))orientationpolarization,isfoundonlyinsubstancesthatpossesspermanentdipolemoments.Polarizationresultsfromarotationofthepermanentmomentsintothedirectionoftheappliedfield,asrepresentedinFigure.Thisalignmenttendencyiscounteractedbythethermalvibrationsoftheatoms,suchthatpolarizationdecreaseswithincreasingtemperature.Responseofpermanentelectricdipoles(arrows)toanappliedelectricfield,producingorientationpolarization.6．根據(jù)德拜方程，查閱資料，說明頻率、溫度對介電常數(shù)的實部、虛部和損耗角正切的影響。7.限本章教學內(nèi)容范圍,提出一個自己不懂的問題8.思考題(選作)結(jié)合材科基課程中玻璃的結(jié)構(gòu)知識,查文獻,舉例說明引起結(jié)構(gòu)損耗以及中和效應(yīng)的原因的具體來源某介質(zhì)的s=10,∞=2,=10-10s，請分別畫出’、’’以及tanδ隨lgω變化曲線，在曲線上標出tanδ和’’峰值的位置，’’max等于多少光學太陽能電池中的增透膜：當光照射到半導體表面時，光被部分反射。在太陽能電池中，進入半導體器件中的透射光能量被轉(zhuǎn)換為電能。所以被部分反射的光是需要重點考慮的因素。波長700-800nm附近的硅的折射率約為，（a）求對于n1(空氣）=1和n2(Si)=的反射系數(shù)。（b）查資料尋找用于降低在硅和空氣之間的反射率的增透膜材料和使用了增透膜之后的反射率.2.已知折射率,折射率隨介電常數(shù)增大而增大,根據(jù)已經(jīng)學習的電介質(zhì)材料性能,從介電常數(shù)和材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系角度,簡單說明折射率和材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系3.CauchydispersionrelationforzincselenideZnSeisaII-VIsemiconductorandaveryusefulopticalmaterialusedinvariousapplicationssuchasopticalwindows(especiallyhighpowerlaserwindows),lenses,prismsetc.Ittransmitsoverto19μm.ninthe1–11μmrangedescribedbyaCauchyexpressionoftheform inwhichλisinμm.WhatisZnSe'srefractiveindexnat5μmand8μm4.有一光釬的釬芯和包層的折射率分別為n1和n2，n1和n2分別是和，求能夠在光釬中傳播的入射光與釬軸向的夾角最大是多少查出一種已經(jīng)商用化的通訊用光纖的以下資料:名稱，型號，釬芯和包層的折射率;目前傳導的光的波長是多少制備光纖的材料,衰減特性，造成光纖傳導衰減的原因.arsenide(GaAs)andgalliumphosphide(GaP)arecompoundsemiconductorsthathaveroom-temperaturebandgapenergiesofandeV,respectively,andformsolidsolutionsinallproportions.Furthermore,thebandgapofthealloyincreasesapproximatelylinearlywithGaPadditions(inmol%).Alloysofthesetwomaterialsareusedforlight-emittingdiodeswhereinlightisgeneratedbyconduction-band-to-valence-bandelectrontransitions.DeterminethecompositionofaGaAs–GaPalloythatwillemitorangelighthavingawavelengthofμm.6.查資料,以一個具體材料為例,簡單說明利用拉曼散射鑒別材料微結(jié)構(gòu)的原理7.查資料說明用異質(zhì)結(jié)來增加LED器件輸出光強度的原理.8.就本章教學內(nèi)容,提出一個自己不懂的問題9.解答電介質(zhì)一章同學提出的問題磁學explainthenatureandsourceof(a)diamagnetism,(b)paramagnetism,and(c)ferromagnetism.2.ComputetheatomicmagneticmomentsoftherareearthNdmetalandmetalCo。3.ComputethemolecularmagneticmomentofCoFe2O4ferrite，Itsmagneticstructureis:(Fe3+)[Co2+Fe3+]O44.ComputeBohrmagnetonsassociatedwitheachironatom,giventhatthesaturationmagneticpolarizationis(J=0M).Thedensityofironiscm3.5.Brieflyexplainwhythemagnitudeofthesaturationmagnetizationdecreaseswithincreasingtemperatureforferromagneticmaterials,andwhyferromagneticbehaviorceasesabovetheCurietemperature.6.Explainadifferenceofthemagnetizationcurvesofthepolycrystallinemagneticbarinfigurewhenthemagneticfieldwasappliedatdifferentdirection。7.查資料，簡述一種利用控制成分或者結(jié)構(gòu)降低磁性材料磁晶各向異性的方法。8．已知單位體積鐵磁性材料的退磁能可以寫成：求有如下體積的單晶鐵的退磁能：(a)具有單疇的1*1*1cm3塊體以及直徑為1*10-9m9。利用表3-6，計算直徑為1*10-9m的小球中存在圖3-32(a)的磁疇時的疇壁能大小。比較第8題和第9題結(jié)果，你認為直徑為1*10-9m的小球?qū)嶋H存在的磁疇結(jié)構(gòu)是單疇還是如圖3-310.Whatkindofthemagneticdomainconfigurationmayformsforironandcobaltmetalballsinfigure8ifonlythemagnetocrystallineanisotropyisconsidered11。Thefollowingdataareforatransformersteel:(a)ConstructagraphofBversusH.(b)Whatisthevalueofthemaximumpermeability(c)AtaboutwhatHfielddoesthismaximumpermeabilityoccur(d)Towhatmagneticsusceptibilitydoesthismaximumpermeabilitycorrespond

12.根據(jù)給定的H-Bdata中的數(shù)據(jù)，把H的單位換成Oe,計算:（1）做H-B圖；（2）求出Br,Hc,Bs值，并且標在圖上；（3）求H-B曲線第二象限的BH值，并做H-BH圖，求出(BH)max,在圖上標出該點。（4）結(jié)合教科書和查資料,敘述如何提高Br,Hc13.(a)Describemagnetichysteresis;(b)explainwhyferromagneticandferrimagneti