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
-
+
U
I
ISIV
瓷体
电极
U
+
-
RS RV
I
表面电流和体积电流
IS
瓷 体
测量电极
环电极
高压电极
G
IV
U
I
UIS
体积电阻率测试线路图 表面电阻测量线路图
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 。
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
????
i
iiii qn ???
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 。