电介质物理

（dielectricpyhsics）电介质物理是一门研究物质在外电场作用下的特性和物理现象的学科。它是物理学中的一个重要分支。19世纪40年代，法拉第（Faraday，M）在进行电学实验时所采用的来顿瓶，就是用玻璃作为电介质的，他是第一个采用无机电介质的人。1901年汤森德（Townsend，J.S.）第一个提出了气体雪崩击穿模型，这个模型至今仍然适用。1909年洛仓兹（Lorentz，H.)提出了有效电场模型，并首先计算了作用在离子上的真实电场强度。瓦沙斯耶拿（Wasastjerna，J.A.）与法拐斯（Fajans，K.）等人分别于1922年和1924年借助某些特殊假定计算了自由离子的极化率。随着科学技术的发展，电介质的作用越来越显得重要和突出了。第二次世界大战期间，无机电介质得到了进一步的发展，以金红石等含钛陶瓷作为高频电容器介质得到了广泛的应用。1942年发现了钛酸钡的自发极化，为电介质物理的理论及应用开辟了新的领域。例如：铁电压电物理，铁电半导体。逐步发展形成一门对电介质的介电性能进行专门研究的学科。这门学科研究的对象是电介质。电介质指主要以电感应方式来传递电的作用和影响的媒质。电介质按分子结构的特点分类，大致分为三类：（1）中性分子结构的电介质。它是由同类原子组成的单质分子。如O2、N2分子等。分子之间的相互作用力主要是色散力。（2）极性分子结构的电介质。如甲苯、乙醇、水等。分子间作用力为范德瓦尔斯力。（3）离子结构的电介质。如玻璃、陶瓷、云母等。构成这类电介质的基本粒子是离子，正负离子间有静电力的作用。电介质物理的内容可分为如下三个方面：（1）恒定电场中的电介质。主要内容有：电介质极化的各种形式；气体、液体介质；原子结构固态介质极化的基本模型；离子结构电介质的谐振模型；自由点偶极子的朗之万理论；晶格中偶极子取向的统计理论；极化率和介电常数间关系的各种理论。例如，洛仑兹理论、翁沙格理论，以及克尔电光效应等。（2）交变电场中的电介质。主要有：复介电常数、Krmers—Kr■nig关系式与介质损耗的概念及基本原理；驰豫的力学模拟，偶极子弛豫及德拜色散方程，非均匀材料中的界面弛豫与麦克斯韦-瓦格纳效应；晶格缺陷的偶极子弛豫，空间电前的弛豫、共振吸收以及最近提出的关于电场与物质相互作用多体解释的近似方法等。（3）高电场下的耗散效应。主要有：肖脱基注入、隧道注入与空间电荷的受限注入、电场感应的本征传导；电介质击穿的概念及各种击穿过程，影响电介质击穿的因素，热击穿和本征击穿的理论及其规律。电介质物理在近几十年发展极为迅速，在物理化学、非金属材料学科、电工学等的应用中已取得巨大的成果。利用电介质材料制成的压电元件、逻辑元件、无线电元件与敏感元器件等亦广泛应用于电子技术、电力工程、激光技术、计算机技术等领域中。它对科学技术的发展有重要作用。