Механізм поляризації
Спочатку нам потрібно знати визначення поляризації, перш ніж увійти в механізм. Поляризація - це насправді вирівнювання дипольних моментів фіксованих або індукованих диполів у напрямку периферійного електричного поля. Механізм поляризації стосується того, як молекула чи атом реагують на периферійне електричне поле. Простіше кажучи, це призводить до позиціонування диполів.
Фундаментально існує чотири розділи механізмів поляризації. Вони є Електронна поляризація, дипольна або Орієнтаційна поляризація, Іонна поляризація та Інтерфейсна поляризація. Давайте обговоримо різні види поляризації детально.
Електронна поляризація
Тут, нейтральні атоми поляризуються, що призводить до зміщення електронів. Це також відомо як атомна поляризація. Ми можемо просто сказати, що відносно ядра, центр електронів зміщується. Тому формується дипольний момент, який представлений нижче.
Орієнтаційна поляризація
Це також відомо як дипольна поляризація. Завдяки тепловому рівноважі молекул, у нормальном стані диполі будуть розташовані довільно. Коли застосовується периферійне електричне поле, це призводить до поляризації. Тепер диполі будуть вирівнюватися до певної міри, як показано на рисунку 2. Наприклад: це зазвичай відбувається в газах та рідинах, таких як H2O, HCl тощо.
Іонна поляризація
З самого назви можна сказати, що це поляризація іонів. Це призводить до зміщення іонів і формування дипольного моменту. Це зазвичай відбувається в твердих матеріалах. Наприклад: NaCl. У нормальному стані, він містить деякі диполі, які взаємно нульюються. Це показано на рисунку 3.
Інтерфейсна поляризація
Це також відомо як просторова зарядна поляризація. Тут, через периферійне електричне поле, на інтерфейсі електрода та матеріалу відбувається орієнтація зарядних диполів. Інакше кажучи, коли застосовується периферійне електричне поле, деякі додатні заряди переміщуються до границі зерна, що призводить до збору. Це показано на рисунку 4.
Проте, в більшості випадків, в одному матеріалі буде присутнім більше одного виду поляризації. Електронна поляризація відбувається майже в усіх матеріалах. Тому для нас, характеризація диелектричних властивостей реальних матеріалів може бути дійсно складною. Для знаходження загальної поляризації, ми врахуємо всі інші види поляризації, крім інтерфейсної. Причина в тому, що у нас немає методу для обчислення зарядів, присутніх в інтерфейсній поляризації.
Коли ми проходимо чотири механізми поляризації, ми бачимо, що об'єм зміщених елементів різний для кожного з них. Можна побачити, що поступовий зростання маси відбувається від електронної до орієнтаційної поляризації. Частота периферійного електричного поля має безпосереднє співвідношення з цими масами. Тому ми можемо висновати, що, коли маса, яка повинна бути зміщена, зростає, час для її зміщення також зростає.
Далі, ми можемо обговорити, як диелектрична стала невеликої магнетичної диелектрики, яка походить від електричної частини, пов'язана з індексом заломлення (при високій частоті 1012-1013 Гц). Це відбувається через
Наприклад, C (Diamond) має
і n2 дорівнює 5.85, і домінуюча поляризація є електронною. Для Ge,
і n2 дорівнює 16.73, маючи електронну поляризацію. Для H
