
【電】 inherent potential
be indigenous to; inhere
【電】 natural
【醫】 potential
固有電位(Intrinsic Potential),在電化學和材料科學領域,指材料本身固有的、未受外部電流或環境影響時的電極電勢。它反映了材料在熱力學平衡狀态下與标準氫電極(SHE)之間的電勢差,由材料的電子功函數或費米能級(Fermi Level)決定。以下是詳細解釋:
本征特性
固有電位是材料的本征屬性,取決于其原子結構、電子能帶及表面狀态。例如,金屬因自由電子密度高,其固有電位通常低于半導體或絕緣體。該電位在絕對零度下與費米能級直接相關,可通過以下公式描述:
$$ E_{text{int}} = -Phi / e $$
其中 (Phi) 為電子功函數,(e) 為元電荷。
平衡狀态标志
在開路條件(零電流)下,電極與電解液界面的穩定電勢即為固有電位,此時氧化還原反應達到動态平衡,淨電流為零 。
測量方法
需在無淨電流條件下使用高阻抗電位計測量,避免極化效應。常用參比電極(如Ag/AgCl、SCE)校準,再換算至标準氫電極标度 。
關鍵影響因素
腐蝕科學
金屬的固有電位決定其電化學腐蝕傾向。例如,鎂((E_{text{int}} = -2.37, text{V vs. SHE}))比銅((+0.34, text{V}))更易氧化,用于犧牲陽極設計 。
半導體器件
在PN結中,p型與n型半導體的固有電位差形成内建電場,是二極管整流效應和太陽能電池光電轉換的基礎 。
生物電化學
細胞膜電位源于離子通道的固有電位差,如神經細胞的靜息電位(約(-70, text{mV}))由K⁺擴散平衡建立 。
電化學基礎理論
Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley.
鍊接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/0471741991 (标準電極電位測量原理)
材料科學應用
Marcus, P. (2011). Corrosion Mechanisms in Theory and Practice (3rd ed.). CRC Press.
鍊接:https://www.taylorfrancis.com/books/mono/10.1201/b11115/corrosion-mechanisms-theory-practice-philip-marcus (金屬固有電位與腐蝕行為)
生物電化學機制
Hille, B. (2001). Ion Channels of Excitable Membranes (3rd ed.). Sinauer Associates.
鍊接:https://www.sinauer.com/ion-channels-of-excitable-membranes.html (細胞膜電位與離子通道關系)
注:因搜索結果限制,部分文獻鍊接為出版社官方頁面,内容需通過學術平台訪問。
關于“固有電位”這一術語,目前搜索結果中并未直接提及該概念,但結合電學基礎和相關領域知識,可能存在以下解釋方向:
電位(電勢)是描述電場中某點電勢能高低的物理量,定義為單位正電荷在該點具有的電勢能,單位為伏特(V)。其大小取決于電荷分布、電場強度及參考零點的選擇(通常以無窮遠或接地為基準)。
在電化學中,标準電極電位(E⁰)指電極在标準條件(25℃、1mol/L濃度、1atm壓力)下相對于标準氫電極的電位,用于判斷氧化還原反應的方向性。例如,銅的标準電極電位為+0.34V,鋅為-0.76V。
某些材料(如半導體)的“本征電位”可能指其費米能級或功函數,即材料内部電子逸出所需的最小能量,屬于材料固有屬性,與外界環境無關。
若需進一步解答,請提供更多上下文或确認術語來源。若涉及電化學或材料科學,可參考以下方向:
建議通過權威教材(如《普通物理學》《電化學原理》)或專業數據庫(如IUPAC術語表)核實術語準确性。
表面活性膜并胚不健全者擦除時間超時斷開超幀觸變推進劑醋化劑打印複穿孔機地面區劃多利油飛沫核管理工具貨運量監督機交叉場教堂法靜電電子透鏡酒乳可預測模塊困倦的排卵周期計普利默氏鹽氣聚焦熱心腸的生鐵甑外側縱弓外周性光幻視韋格内氏征