【华南理工大学2012年考研专业课真题】电介质物理学2012.pdfVIP

846 华南理工大学 2012 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 （请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：电介质物理学 适用专业：材料学；微电子学与固体电子学 本卷满分：150 分 共 3 页 一、 填充题（50 分） 1. 填写下列定义和概念（40 分，每空 2 分） ⑴ 电导率不为零的介质电容器，在恒定电场作用下，电流由三部分组成： ① ，② ，③ ；其中 电流是介 质在交变电压作用下引起介质损耗的重要来源。 ⑵ 当外电场频率足够高，偶极子转向将完全跟不上电场周期变化时，电介质的极化 以 ① 、② 为主；与热运动有关的极化形式 ③ 、 ④ ；⑤ 主要出现在不均匀电介质中。 ⑶ 依 照导电 载 流子种 类 的不同 ， 电介质 的 电导可 以 分成以 下 几种 形 式： ； ； 。固体电介质中，在强电场下 以 为主，在弱电场下以 为主， 出现在液体电介质 中。 ⑷ 铁电体的极化强度随外施电场 E 而变化的性质可用 来表示，它也是判断 晶体是否具有铁电性的依据；当交变电场变化一周时，铁电体所消耗的能量可用 来表示。铁电材料只有在某一温度范围内具有铁电性，高于居里温度 时为 ，低于居里温度时为 。判断材料有无铁电性的依据 是 。 第 1 页 2. 写出下列参数的定义式（10 分，每空 2 分） ⑴ 电位移D 与电场强度 E 之间的表达式为： 。 ⑵ 假设单位体积电介质内导电载流子的数目为 N ，每个载流子所带电荷为 q，载流 子沿电场方向漂移的平均速度为ν ，则单位时间内通过垂直于电场方向、面积为 A 平面的电荷，即电流强度可表示为： 。 ⑶ 当介质中只有一种松弛极化时，加上电场，松弛极化强度与时间的关系可近似地 表示为： 。 ⑷ 在离子晶体中，考虑本征电导和弱系离子电导时，电导率γ随温度变化的关系式可 以写成： 。 ⑸ 气体电介质自持放电的条件为： 。 二、 简答题（75 分） 1. 有效电场、平均宏观场强指的是什么? 洛伦兹有效电场由哪几部分组成的? 对于非 极性气体电介质，写出洛伦兹有效电场具体的数学表示式。（12 分） 2. 什么是电介质的极化? 试说明电介质极化的种类及其机理。（15 分） 3. 什么是德拜函数，请作出德拜函数图。（12 分） 4. 请用气体介质的碰撞电离理论解释固体介质中的电击穿，并给出固体电介质发生 电击穿的判断依据。（10 分） 5. 固体电介质的体积电导和表面电导有何区别？影响电介质表面电导的因素有哪 些，请举例。（11 分） 6. 请说明压电晶体、热释电晶体和铁电晶体之间的关系。画出铁电体极化强度 P 与 电场强度E 之间的曲线关系，标出相关重要参数以及其位置。（15 分） 三、 综合题（25 分） [CH CH(C H )] 3 ， 1. 已知聚苯乙烯 2 6 5 n 相对分子质量M=104 ，密度ρ=1.04∼1.06 g/cm 第 2 页