【2017年整理】敏感功能材料02电功能材料.ppt

Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;主要内容;定义： 以特殊的电、磁、声、光、热、力、化学及生物学等性能作为主要性能指标的一类材料。是用于非结构目的高技术材料。;功能材料在电力技术、电子信息技术、微电子技术、激光技术、空间技术、海洋技术等领域得到广泛应用。; 现代微型计算机的功能与第一台大型电子管计算机相当，但运算速度快几十倍、体积仅1/300,000、重量仅1/60,000。;二、功能材料的分类;按应用领域;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;三、功能材料的现状;3）多功能材料：如防振降噪材料、三防材料（防热、防激光和防核）、电磁材料等。;四、功能材料的展望;3）功能材料和器件的一体化、高集成化、超微型化高密积化和超分子化；;四、主要内容; 以特殊的电学性能或各种电效应作为主要性能指标的一类材料。;一、导电材料的分类;离子导电材料的导电机理源于离子的运动，由于离子的运动速度远小于电子的运动速度，因此其电导率较小，目前最高不超过102 S/m ，一般在100 S/m以下。;二、能带理论简介;;导体的能带中都有未被填满的价带，其导带与价带之间的禁带非常窄，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导带而导电；在外电场的作用下，电子可由价带跃迁到导带，从而形成电流。;半导体能带结构下面是价带，其价带是充满了电子，因此是一个满价带。上面是导带，而导带是空的。 满价带和空导带之间是禁带，其禁带宽度比较窄，一般在1-3ev左右。价带中的电子受能量激发后，如果激发能大于Eg，电子可以从价带跃迁到导带上，同时在价带中留下一个空的能级位置--空穴。;对半导体可通过: 温度改变、加入电场、施加压力、光照等等， 使得满价带中的电子跃迁之空带，形成电子-空穴对，增加材料的导电性。;晶体能带结构示意图;1、 导体电阻率公式;2、 导体材料的种类 ;3、导体材料的应用;导电性能介于金属和绝缘体之间； （σ＝10-7～104）;典型半导体材料分类及其应用;1. 元素半导体;2. 化合物半导体;3. 固溶体半??体;;①温度升高使半导体导电能力增强，电阻率下降（NTC）;五、超导材料;科学家之所以如此痴迷于低温，因为它就像神奇的魔术师，可以使物质的性质发生奇妙的变化，温度越低则魔法越神奇。 历史上已有五次诺贝尔奖给了低温物理学。 ;;鲜艳的花朵放进去，会变成玻璃一样光闪闪，轻敲会发出“叮当”声，重敲会破碎； ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;超导的定义及特性;第一特征：零电阻和转变温度;加灯泡视频;1933年迈斯纳发现，将超导体放入磁场中，其內部的磁场会被完全排除，內部磁通量为零。 因此，若将一超导体放在一个普通的导体上方，会因排斥作用而悬浮在空中。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;第四特征：约瑟夫森效应（Josephson effect）;超导材料分类;1. 元素超导体;合金超导体 合金超导体是机械强度最高、应力应变较小、磁场强度低、临界电流密度高的超导体，在早期得到实际应用。超导合金主要有Ti-V、Nb-Zr、Mo-Zr、Nb-Ti等合金系，其中Ge-Nb3的临界温度最高（23.2K）。 金属间化合物超导体 金属间化合物超导体的临界温度与临界磁场一般比合金超导体的高，但此类超导体的脆性大，不易直接加工成带材或线材。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;1986年发现了陶瓷超导体，使超导材料获得了更高的临界温度，如YBaCuO（Tc＝90K）、TiBaCaCuO（Tc＝120K）等。最大缺点为脆性大，加工困难。 高温超导材料：Tc＞77K（