Розмиті релаксаційні спектри у діелектричних матеріалах
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347022050016Ключові слова:
діелектрична проникність, діелектрична спектроскопія, діелектричні спектри, діелектричні матеріали, релаксатор, осцилятор, розмиті спектриАнотація
Дано обґрунтування релаксаторної моделі діелектричних спектрів, яке ґрунтується на припущенні Дебая про дисперсію діелектричної проникності. Згідно з цим припущенням електрична поляризація полярних комплексів запізнюється на високих частотах електричного поля, внаслідок чого діелектрична проникність зменшується, а коефіцієнт діелектричних втрат сягає максимуму. Далі буде запропоновано новий (не емпіричний, а модельний) підхід до опису розширених діелектричних спектрів релаксації, тому доцільно розпочати викладення матеріалу з обговорення суті елементарної моделі діелектричної релаксації. Для інтерпретації складних діелектричних спектрів, які часто мають місце при експериментальних дослідженнях, необхідний найпростіший опис фізичних явищ, які відбуваються в досліджуваних об'єктах.
Посилання
T. Teranishi, “Broadband spectroscopy of dielectrics and oxygen-ion conductors,” J. Ceram. Soc. Japan, vol. 125, no. 7, pp. 547–551, 2017, doi: https://doi.org/10.2109/jcersj2.17083.
Y. Poplavko, Dielectric Spectroscopy of Electronic Materials: Applied Physics of Dielectrics. Woodhead Publishing, 2021, uri: https://www.elsevier.com/books/dielectric-spectroscopy-of-electronic-materials/poplavko/978-0-12-823518-8.
Y. Poplavko, Electronic Materials: Principles and Applied Science. Elsevier, 2018, uri: https://www.elsevier.com/books/electronic-materials/poplavko/978-0-12-815255-3.
X. Li, M. Ahmadi, L. Collins, S. V. Kalinin, “Deconvolving distribution of relaxation times, resistances and inductance from electrochemical impedance spectroscopy via statistical model selection: Exploiting structural-sparsity regularization and data-driven parameter tuning,” Electrochim. Acta, vol. 313, pp. 570–583, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.05.010.
L. E. Helseth, “Modelling supercapacitors using a dynamic equivalent circuit with a distribution of relaxation times,” J. Energy Storage, vol. 25, p. 100912, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2019.100912.
H. Wang, L. Yang, X. Zhang, M. H. Ang, “Permittivity, loss factor and Cole-Cole model of acrylic materials for dielectric elastomers,” Results Phys., vol. 29, p. 104781, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104781.
Z. Li, H. Y. K. Lau, X. Chen, “Effects of variation of permittivity and the actuating voltage on the dynamic response of dielectric elastomer actuator,” in Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) XXI, 2019, p. 19, doi: https://doi.org/10.1117/12.2514056.
D. Yang et al., “High efficiency planar-type perovskite solar cells with negligible hysteresis using EDTA-complexed SnO2,” Nat. Commun., vol. 9, no. 1, p. 3239, 2018, doi: https://doi.org/10.1038/s41467-018-05760-x.
K. S. Cole, R. H. Cole, “Dispersion and absorption in dielectrics I. Alternating current characteristics,” J. Chem. Phys., vol. 9, no. 4, pp. 341–351, 1941, doi: https://doi.org/10.1063/1.1750906.
C. Zou, L. Zhang, X. Hu, Z. Wang, T. Wik, M. Pecht, “A review of fractional-order techniques applied to lithium-ion batteries, lead-acid batteries, and supercapacitors,” J. Power Sources, vol. 390, pp. 286–296, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2018.04.033.
R. M. Fuoss, J. G. Kirkwood, “Electrical properties of solids. VIII. Dipole moments in polyvinyl chloride-diphenyl systems,” J. Am. Chem. Soc., vol. 63, no. 2, pp. 385–394, 1941, doi: https://doi.org/10.1021/ja01847a013.
D. W. Davidson, R. H. Cole, “Dielectric relaxation in glycerol, propylene glycol, and n‐propanol,” J. Chem. Phys., vol. 19, no. 12, pp. 1484–1490, 1951, doi: https://doi.org/10.1063/1.1748105.
S. Havriliak, S. Negami, “A complex plane representation of dielectric and mechanical relaxation processes in some polymers,” Polymer, vol. 8, pp. 161–210, 1967, doi: https://doi.org/10.1016/0032-3861(67)90021-3.
A. A. Khamzin, “Trap-controlled fractal diffusion model of the Havriliak-Negami dielectric relaxation,” J. Non-Crystalline Solids, vol. 524, p. 119636, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.119636.
H. Frohlich, Theory of Dielectrics: Dielectric Constant and Dielectric Loss. Oxford at the Clarendon Press, 1958, uri: https://www.amazon.com/Theory-Dielectrics-Dielectric-Monographs-Chemistry-dp-0198513038/dp/0198513038/ref=dp_ob_title_bk.
F. Kremer, A. Schönhals, Eds., Broadband Dielectric Spectroscopy. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2003, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-56120-7.
A. Prokopchuk, I. Zozulia, Y. Didenko, D. Tatarchuk, H. Heuer, Y. Poplavko, “Dielectric permittivity model for polymer–filler composite materials by the example of Ni- and graphite-filled composites for high-frequency absorbing coatings,” Coatings, vol. 11, no. 2, p. 172, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/coatings11020172.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Вісті вищих учбових закладів. РадіоелектронікаИздатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.
Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).
Варианты доступа к статье:
1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)
В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).
2. Статья с последующим доступом по подписке
В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.
- Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
- Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
- Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
- Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
- Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
- Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
- Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
- Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
- Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
- Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
- Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
- Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
- В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
- Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
- Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.
