Bài thuyết trình Khoa học vật liệu đại cương – Chương 8: Tính chất điện

"Bài thuyết trình Khoa học vật liệu đại cương – Chương 8: Tính chất điện" tìm hiểu về sự dẫn điện, bán dẫn điện, tính dẫn điện trong gốm ion và polymer, khái quát chung về tính dẫn điện trong gốm ion và polymer, dẫn điện trong các vật liệu ion.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Khoa học vật liệu đại cương – Chương 8: Tính chất điện Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Ngành: Khoa học vật liệu Môn: Khoa học vật liệu đại cươngChương 8: TÍNH CHẤT ĐIỆN TeamworkMonTue Nguyễn Thị Nguyễn Thị Trần ThịWed Nguyên Lan Anh Lan AnhThuFri Nguyễn Thị Nhữ Sỹ Ngọc Anh Mạnh < > TÓM TẮT Sự dẫn điện Độ dẫn điệnMon Cấu trúc vùng năng lượng trong các vật rắn Tính chất dẫn điện liên quan với mô hình vùngTue năng lượng và liên kết nguyên tửWed Độ linh động của điện tử Điện trở suất của kim loạiThuFri Bán dẫn tinh khiết (bán dẫn thuần) Bán dẫn điện Bán dẫn tạp chất Sự phụ thuộc nhiệt độ của độ dẫn và nồng độ hạt tải Tính dẫn điện trong gốm ion và polymeMon Khái quát chung về Dẫn điện trong các tính dẫn điện trongTue vật liệu ion gốm ion và polymeWedThu Tính chất điện của Kết luận polymeFri Ứng dụng < > Khái quát chung về tính dẫn điện trong gốm ion và polymeMon -Ở nhiệt độ phòng: Phần lớn các polyme và gốm ion đều là vật liệu cách điệnTue vùng dẫn còn trống Cấu trúc vùng năng lượng củaWed chất cách điện khe vùngThu => Ở nhiệt độ phòng, chỉ có rất vùng hóa trị đã được ít điện tử nhận được năng lấpFri lượng đủ lớn để có thể bị kích thích nhảy qua vùng cấm, dẫn Vùng hóa trị được đến độ dẫn điện của gốm ion điền đầy và tách xa và polyme là rất nhỏ. vùng dẫn còn trống một khe vùng rộng (>2 eV) > Độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng của một số vật liệu phi kim loạiô Vật liệu Độ dẫn(Ω.m)-1 Graphit 105 Gốm Nhôm oxit 10-10 -10-12 Sứ 10-10 -10-12 Thủy tinh Na-Ca Dẫn điện trong các vật liệu ionMon - Ion của hầu hết các tinh thể đều nằm ở các vị trí xác định trong ô mạng và sự dịch chuyển là không đáng kể, chúng dao động xung quanh vị trí của nóTue bởi năng lượng nhiệt. - Các cation và anion trong vật liệu đều có điện tích và do đó chúng đềuWed có khả năng di chuyển hoặc khuếch tán khi có mặt điện trường.Thu - Anion và cation sẽ chuyển dời theo hướng ngược nhau. - Độ dẫn tổng của một vật liệu ion bằng tổng của các đóng góp của điệnFri tử và ion: đóng góp nào chiếm ưu thế là tùy thuộc vào vật liệu, độ tinh khiết, nhiệt độ σtoàn phần = σđiện tử + σion < > Activity - Độ linh động μi ứng với mỗi loại ion: μi = n kT eD i i ni và Di : hóa trị và hệ số khuếch tán của mỗi ion.Tóm lại Sự đóng góp của ion vào độ dẫn tổng tăng với sự tăng nhiệt độ. Đa số các vật liệu ion vẫn là cách điện mặc dù có sự đóng góp của hai kiểu độ dẫn điện. < > Tính chất điện của polyme -Bởi không có sẵn một số lớn các điện tử do tham gia vào quá trình dẫn.Mon --->Đa số các vật liệu polyme dẫn điện kém. -Cơ chế dẫn điện chưa rõ ràngTue -Tính dẫn trong polyme tinh khiết cao là dẫn điện tử.Wed - Polymer dẫn điện +Độ dẫn 1.5x107 (Wm)-1Thu +Quan sát được ở: polyacetylene,polyparaphenylene, polypyrrole và polyamiline đã được pha tạp +Do xen kẽ các liên kết đơn - đôi < > -Polyme tinh khiết cao có cấu tạo vùng năng lượng đặc trưng của chất cách điện.Mon -Cơ chế tạo số lớn điện tử tự do và lỗ trống trong các polyme dẫn là phức tạp, hiểu đơn giản là sự xuất hiện của nguyên tử tạp chất dẫn đến hình thành vùng ...