Abstrakt

Bruchteilzeit-Defektdiffusionsmodell der dielektrischen Relaxation

Çavuş MS, Bozdemir S

Das Defektdiffusionsmodell wurde verwendet, um dielektrische Relaxation und andere Relaxationsphänomene zu erklären, die in einigen dielektrischen Materialien beobachtet werden. Im Modell wurde angenommen, dass sich die Defekte durch Zufallsbewegung in einer Dimension durch das System bewegen und dass die Relaxation, die augenblicklich und unabhängig vom Zustand anderer Dipolstellen ist, nur auftreten kann, wenn ein Defekt zu einem Dipol diffundiert. In dieser Studie wird das Defektdiffusionsmodell unter Verwendung der fraktionalen Kalkulationsmethode neu betrachtet und das Modell auf ein- und dreidimensionale fraktionale Defektdiffusionsmodelle erweitert. Eine aus dem fraktionalen Ansatz abgeleitete Dipolkorrelationsfunktion ist identisch mit der nichtexponentiellen Kohlrausch-Williams-Watts-Relaxationsfunktion (KWW), die universell zur Beschreibung der Relaxationsdaten einer Vielzahl polarer Materialien verwendet werden kann. Anschließend wird eine neue fraktionale komplexe Suszeptibilität vorgestellt, die aus dem fraktionalen Kalkül mit Hilfe des Defektdiffusionsmodells gewonnen wurde. Es wird gezeigt, dass die Ergebnisse mit dem empirischen Verhalten vom Typ Cole-Cole und Cole-Davidson kompatibel sind und dass innerhalb bestimmter Grenzen auch Havriliak-Negami-Verhalten erzielt wird. Die erhaltenen Ergebnisse führen zu einer molekularen Interpretation des Verhaltens vom Typ Nicht-Debye. Dies deutet auf mögliche mikroskopische Mechanismen zur Entspannung in polaren Materialien mit Molekülketten hin.