目录

第一篇电介质基本理论

第1章电介质的极化响应

1.1极化原理

1.1.1极化与介电常数

1.1.2极化的微观机制

1.2有效场修正

1.2.1洛伦兹修正场

1.2.2昂萨格修正场

1.3介电损耗与弛豫

1.3.1损耗与复介电常数

1.3.2极化过程与德拜模型

1.3.3双势阱模型

1.3.4科尔-科尔图与德拜模型修正

1.3.5谐振吸收与色散

1.4非线性电介质

1.4.1铁电体

1.4.2顺电体

1.4.3反铁电体

1.5铁电体的结构相变

1.5.1铁电-顺电的一级相变和二级相变

1.5.2铁电-铁电相变

参考文献

第2章电介质的电导

2.1概述

2.2输运模型简介

2.2.1布洛赫函数与能带模型

2.2.2无序与电子局域化

2.3体相传导机制

2.3.1欧姆机制

2.3.2跳跃机制

2.3.3普尔-弗伦克尔发射机制

2.3.4离子导电机制

2.3.5晶界限制型电导

2.4电荷注入机制

2.4.1热电子发射(肖特基)机制

2.4.2电子隧穿机制

2.4.3空间电荷限制电流

2.5复杂电介质的实验表征

2.5.1等效电路

2.5.2热激励退极化电流

参考文献

第3章电介质的击穿

3.1固体击穿机制

3.1.1电击穿机制

3.1.2电-机械击穿机制

3.1.3热击穿机制

3.1.4次级击穿机制

3.2工程电介质的击穿

3.2.1随机性原理

3.2.2韦布尔分布

3.2.3击穿的经验规律

3.3模拟方法的相关进展

3.3.1电介质击穿的相场模拟

3.3.2击穿的其他理论模型

参考文献

第二篇电介质的物理性能调控策略

第4章晶体结构本征特性

4.1价键工程

4.2八面体调制

4.2.1八面体倾转定义及容忍因子

4.2.2八面体倾转观测及表征

4.2.3钙钛矿及复合钙钛矿体系中的容忍因子调控

4.2.4钨青铜体系中的容忍因子调控

4.2.5奥里维里斯相中的容忍因子和TC调控

4.3有序与无序

4.3.1阳离子有序度评价

4.3.2阳离子有序化及其检测方法

4.3.3有序度对于介电、铁电性能的调控

参考文献

第5章基于原子尺度设计的熵工程策略

5.1熵的定义与分类

5.2高熵效应

5.2.1熵稳定效应

5.2.2晶格畸变效应

5.2.3迟滞扩散效应

5.2.4鸡尾酒效应

5.3熵效应对电介质的调控

5.3.1高熵电介质储能材料

5.3.2高熵电介质电卡材料

5.3.3高熵电介质压电材料

5.3.4高熵电介质铁电材料

5.4高熵电介质材料的表征

参考文献

第6章基于纳米尺度设计的畴工程策略

6.1铁电体里的畴结构

6.1.1畴结构的形成

6.1.2畴的观察

6.1.3极化切换的热力学过程

6.2纳米畴工程

6.2.1尺寸效应和弛豫铁电体

6.2.2基于弛豫铁电体的压电陶瓷

6.2.3从纳米畴到极性团簇的储能电介质

6.3拓扑畴结构

6.4畴壁电子学

6.5模拟方法

参考文献

第7章多尺度结构设计

7.1化学缺陷结构

7.1.1极化行为的调控

7.1.2介电强度的调控

7.1.3对介电行为的调控

7.1.4对损耗/传导的调控

7.2纳米晶-非晶双相结构

7.2.1传统工艺调控

7.2.2熵效应调控

7.3核壳结构

7.4多层结构

7.4.1对击穿的影响

7.4.2对极化的影响

参考文献

第三篇电介质陶瓷的应用

第8章微波介质陶瓷材料

8.1微波介质材料的一般要求

8.2微波介质材料的基本性能

8.2.1介电常数

8.2.2品质因数

8.2.3温度稳定系数

8.3微波介质陶瓷的性能测试方法

8.3.1传输线法

8.3.2谐振器法

8.4微波介质材料调控策略

8.5典型的微波介质陶瓷体系、分类及应用

8.5.1低介微波陶瓷及应用

8.5.2中介微波陶瓷及应用

8.5.3高介微波陶瓷及应用

参考文献

第9章温度稳定型X7R/X8R类介质陶瓷材料

9.1概述

9.2介温特性调控机制

9.2.1相变扩散

9.2.2展宽效应

9.2.3移峰效应

9.3温度稳定型BaTiO3基陶瓷

9.3.1BaTiO3的结构与介电特性

9.3.2核壳结构设计

9.4其他的温度稳定型介质陶瓷

参考文献

第10章巨介电陶瓷材料

10.1概述

10.2巨介电常数产生的机理

10.2.1内部阻挡层电容效应

10.2.2表面阻挡层电容效应

10.2.3电子钉扎的缺陷偶极效应

10.3常见巨介电陶瓷材料设计策略

10.3.1BaTiO3基

10.3.2CaCu3Ti4O12基

10.3.3NiO基

10.3.4TiO2基

10.3.5SrTiO3基

参考文献

第11章储能电容器介质陶瓷材料

11.1介绍

11.2结构与特性

11.2.1储能原理

11.2.2性能参数

11.2.3材料体系

11.3研究现状

11.3.1薄膜材料研究现状

11.3.2块体材料研究现状

11.3.3多层陶瓷电容器研究现状

11.4应用

参考文献

第12章压电陶瓷材料

12.1压电效应与压电材料

12.1.1压电效应

12.1.2压电材料及其主要性能指标

12.2压电材料的分类

12.2.1铅基压电材料

12.2.2无铅压电材料

12.3压电材料中的性能调控

12.3.1相界工程

12.3.2铁电畴工程

12.3.3缺陷工程

12.3.4微观结构工程

12.4压电材料的应用

12.4.1压电传感器

12.4.2压电驱动器

12.4.3压电材料在电子产品中的应用

12.4.4新型应用

参考文献

第13章电卡陶瓷材料

13.1电卡效应

13.1.1研究背景

13.1.2热力学理论基础

13.2电卡材料的测量与调控

13.2.1电卡效应的测量方法

13.2.2电卡效应的调控思路

13.3电卡材料的研究进展

13.3.1陶瓷块体和MLCC

13.3.2陶瓷薄膜

13.4电卡材料的器件化

13.4.1基于流体的热再生循环制冷系统

13.4.2固态级联制冷系统

参考文献