《无机材料物理性能》第五章 导电性能（5.1）电导的物理现象

5.1电导的物理现象 511电导的宏观参数 电导率与电阻率 体积电阻与体积电阻率 表面电阻与表面电阻率

5.1 电导的物理现象 5.1.1 电导的宏观参数 电导率与电阻率 体积电阻与体积电阻率 表面电阻与表面电阻率

瓷体 R 电极 表面电流和体积电流

- + U I IS IV 瓷体 电极 U + - RS RV I 表面电流和体积电流

测量电极 环电极 高压电极 I 体积电阻率测试线路图 表面电阻测量线路图

IS 瓷 体 测量电极 环电极 高压电极 G IV U I IS U 体积电阻率测试线路图 表面电阻测量线路图

5.12载流子的物理特征 (1)霍尔效应 电子电导的特征是具有霍尔效应。沿试样x轴方向通 入电流Ⅰ(电流效应J),Z轴方向加一磁场H,那 么在y轴方向将产生一电场E,这一现象称为霍尔效 应。 利用霍尔效应可检查材料是否存在电子电导。 (2)电解效应 离子电导的特征是存在电解效应。离子的迁移伴随着 定的质量变化,离子在电极附近发生电子得失, 产生新的物质,这就是电解现象。 可以检验陶瓷材料是否存在离子电导,并且可以判 定载流子是正离子还是负离子

5.1.2 载流子的物理特征 (1) 霍尔效应 电子电导的特征是具有霍尔效应。沿试样x轴方向通 入电流I（电流效应Jx），Z轴方向加一磁场Hz，那 么在y轴方向将产生一电场Ey，这一现象称为霍尔效 应。 利用霍尔效应可检查材料是否存在电子电导。 (2) 电解效应 离子电导的特征是存在电解效应。离子的迁移伴随着 一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得失， 产生新的物质，这就是电解现象。 可以检验陶瓷材料是否存在离子电导，并且可以判 定载流子是正离子还是负离子

513迁移率和导电率的一般表达式 电流密度(J)单位时间(1s)通过单位截面S的电荷量 ng 或 J=IS 由 R=V/ J=E/p=Eo R=ph/s E= V/h 欧姆定律最一般的形式 电导率(σ)与迁移率(p):σ=J/E=nqv/E=nq

5.1.3 迁移率和导电率的一般表达式 电流密度(J) :单位时间（1s）通过单位截面S的电荷量. J=nqv 或 J=I/S 由 R =V/I R=ρh/ S E= V/ h 欧姆定律最一般的形式 电导率（σ）与迁移率（μ）：σ＝J/E＝nqv/E=nqμ J=E/ρ=Eσ

载流子的迁移率的物理意义为:载流子在单位 电场中的迁移速度。电导率的一般表达式为 a=∑a=∑nq 该式反映电导率的微观本质,即宏观电导率σ 与微观载流子的浓度n,每一种载流子的电荷量 q以及每种载流子的迁移率的关系。 将主要依据此式来讨论电导的性能

=  =  i i i i i   n q  载流子的迁移率的物理意义为：载流子在单位 电场中的迁移速度。电导率的一般表达式为 该式反映电导率的微观本质，即宏观电导率σ 与微观载流子的浓度n，每一种载流子的电荷量 q以及每种载流子的迁移率的关系。 将主要依据此式来讨论电导的性能