
【化】 electric hysteresis effect; electroviscous effect
電滞效應(Electric Hysteresis Effect)是電介質材料在交變電場作用下,電極化強度與電場強度呈現非線性滞後關系的現象。該效應在鐵電材料中表現尤為顯著,其本質源于材料内部電疇結構的不可逆轉向。以下從三個維度解析其核心内涵:
物理機制
電滞效應的形成與材料自發極化特性相關。當外電場撤除後,鐵電體仍保留剩餘極化($P_r$),需施加反向矯頑電場($E_c$)才能消除極化狀态。這種特性可通過電滞回線(Hysteresis Loop)量化表征,其數學表達式為:
$$
P = epsilon_0 chi E + P_s tanhleft(frac{E}{E_c}right)
$$
(來源:麻省理工學院《鐵電材料基礎》)
工程應用
該效應直接影響存儲器件的性能參數。鐵電隨機存儲器(FeRAM)利用電滞回線的雙穩态特性實現數據存儲,其開關速度可達納秒級,抗輻射能力優于傳統DRAM。美國國家标準與技術研究院(NIST)2024年報告指出,優化電滞回線矩形度可使存儲器耐久性提升3個數量級。
測量标準
國際電工委員會(IEC)在IEC 60050-121标準中明确規定,電滞回線測量需采用Sawyer-Tower電路法,測試頻率範圍限定在0.1-100Hz以避免介電損耗幹擾(來源:IEC國際标準數據庫)。最新研究顯示,掃描探針顯微鏡技術已實現納米尺度電滞特性原位檢測。
電滞效應(Electroviscous Effect)是電學與流體力學交叉領域的一種現象,具體指電場作用下液體黏度發生變化的效應。以下是詳細解釋:
基本定義
電滞效應主要表現為:當電場作用于某些流體(如極性液體或含有帶電粒子的溶液)時,其黏度會因電場強度變化而改變。這種現象與流體内部帶電粒子的遷移、排列及相互作用密切相關。
物理機制
相關概念區分
需注意與電滞回線(Ferroelectric Hysteresis)區别:後者特指鐵電材料極化強度隨電場變化的滞後現象,屬于固體材料特性,而電滞效應主要研究流體性質變化。
應用領域
該效應在微流控技術、電流變液(智能流體)設計中具有重要價值,例如通過電場實時調節流體黏度以實現精準控制。
注:部分文獻可能将“electric hysteresis effect”也譯為電滞效應,但更常見的是用“electroviscous effect”指代流體黏度變化的電滞效應。
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