本書是一本介紹駐極體物理原理、形成方法、性能表征和應用的著作。全書分11章。第1章介紹駐極體的發展歷史，第2、3章分別闡述駐極體的物理原理和形成方法，第4、5章是駐極體的性能表征方法，第6～9章則討論各種空間電荷駐極體材料，第10章是駐極體的應用，第11章是壓電、鐵電和熱釋電聚合物駐極體。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 歷史的回顧 2
1.2 駐極體基本性質的概述 5
1.3 內容的安排和說明 6
參考文獻 7
第2章 電介質的極化和駐極體的物理原理 11
2.1 電介質極化的宏觀特性 11
2.1.1 穩態電場中的電介質 11
2.1.2 交變電場中的電介質 13
2.2 電介質極化的微觀描述 25
2.2.1 靜態極化的分子機制 25
2.2.2 介電弛豫的微觀描述 31
2.2.3 極化弛豫的普適關系和多體模型 36
2.2.4 聚合物的線性和非線性介電函數(電容率) 39
2.3 駐極體的電場、電場力和電流 44
2.3.1 層狀電荷的駐極體電場 45
2.3.2 體電荷分布的駐極體電場 46
2.3.3 電場力 48
2.3.4 電流 49
2.4 駐極體內的零電場平面及其遷移 50
參考文獻 54
第3章 駐極體的形成方法 57
3.1 熱極化方法和熱駐極體 58
3.1.1 熱駐極體的形成方法 59
3.1.2 熱駐極體的一般性質 61
3.2 電荷注入法和空間電荷駐極體 63
3.2.1 電暈充電法 63
3.2.2 電擊穿充電法 67
3.2.3 非穿透性單能電子束輻照充電 70
3.2.4 液體接觸法充電 75
3.2.5 穿透輻照充電 78
3.3 光致極化和光駐極體 79
3.3.1 光駐極體的形成 79
3.3.2 光駐極體的一般性質 80
3.4 力駐極體和磁駐極體的形成及其性質 83
3.4.1 力駐極體 83
3.4.2 磁駐極體 84
3.5 充電結果的評述 85
參考文獻 86
第4章 駐極體的實驗方法 90
4.1 電荷密度的測量方法 90
4.1.1 可分解式電容器法 90
4.1.2 電容探針法 91
4.1.3 動態電容器法 92
4.1.4 補償法 93
4.1.5 熱脈沖方法 93
4.1.6 極化和退極化電流法 93
4.2 電荷分布的測量方法 94
4.2.1 切片(或刨削)測量法 94
4.2.2 組合感應退極化法 95
4.2.3 可分離式 Faraday 杯法 96
4.2.4 熱脈沖方法 99
4.2.5 電容-電壓分析法 106
4.2.6 虛電極法 108
4.2.7 壓力脈沖法 111
4.2.8 脈沖電聲法 120
4.2.9 激光強度調制法 121
4.2.10 測量空間電荷和極化電荷分布的其他方法 122
4.2.11 對電荷分布測量方法的短評 123
4.3 熱刺激放電法 124
4.3.1 TSD的概述 124
4.3.2 TSD的相關機理 129
4.3.3 TSD的實驗技術 132
4.3.4 TSD的應用 135
4.3.5 TSD法和介電測量 137
4.3.6 電荷脫阱分析的其他方法 140
4.4 光刺激放電法 143
4.5 偶極電荷和空間電荷的鑒別方法 145
參考文獻 147
第5章 駐極體的電荷儲存及其電荷動態特性 153
5.1 偶極電荷的極化和真實電荷的儲存 153
5.1.1 駐極體的電導 153
5.1.2 偶極電荷的儲存和弛豫 158
5.1.3 真實電荷的儲存和衰減 161
5.1.4 真實電荷的等溫衰減分析 167
5.1.5 駐極體電荷壽命的確定 171
5.2 熱處理對駐極體電荷穩定性的影響 173
5.2.1 高溫充電(駐極態建立過程中的熱處理) 174
5.2.2 常溫充電后的熱處理 175
5.2.3 充電前的淬火 176
5.2.4 無機駐極體材料的熱處理改性 179
5.3 極性駐極體的熱刺激放電理論 181
5.3.1 極性駐極體的 TSD 181
5.3.2 具有弛豫時間分布的偶極子TSD 184
5.3.3 區分活化能分布和自然頻率分布的方法 187
5.4 空間電荷駐極體的熱刺激放電理論及兩類電荷駐極體的分子參數估算 188
5.4.1 空間電荷自運動的TSD理論 188
5.4.2 空間和偶極兩類電荷駐極體分子參數的估算 193
5.4.3 空間電荷脫阱的TSD電流 198
5.5 非均勻系統駐極體的TSD分析 201
5.5.1 由Maxwell-Wagner效應產生的TSD電流 201
5.5.2 由歐姆電導和偶極子消取向產生的氣隙 TSD 203
5.5.3 電荷TSD理論和實驗 205
5.6 過剩電荷輸運的相關特性 213
5.6.1 電極效應 213
5.6.2 載流子的遷移率 214
5.6.3 極限電荷 218
5.6.4 擴散 218
5.7 脫阱電荷輸運中的快、慢再捕獲效應模型 219
5.7.1 慢再捕獲效應 221
5.7.2 快再捕獲效應 222
參考文獻 224
第6章 駐極體材料及其相關性質 232
6.1 傳統駐極體材料 232
6.1.1 傳統有機駐極體材料 232
6.1.2 傳統無機駐極體材料 234
6.2 聚合物薄膜駐極體材料 235
6.2.1 高絕緣氟聚合物駐極體材料 236
6.2.2 非氟碳聚合物駐極體材料 255
6.3 無機駐極體材料 265
6.3.1 Si 基非晶態SiO2薄膜 266
6.3.2 非晶態氮化硅(Si3N4) 和氮化硅及二氧化硅(Si3N4/ SiO2)雙層膜 271
6.3.3 白云母 275
6.3.4 氧化鋁和其他無機駐極體材料 275
參考文獻 276
第7章 陶瓷/聚合物復合材料駐極體 281
7.1 陶瓷/聚合物復合材料的連通性 282
7.1.1 0-3連通性復合材料及其制備 283
7.1.2 1-3和3-3連通性 284
7.2 陶瓷/聚合物鐵電復合材料的駐極體模型 285
7.2.1 0-3復合材料的Yamada模型 286
7.2.2 0-3復合材料的Furukawa模型 287
7.2.3 連通性的討論 289
7.3 復合材料的極化 295
7.4 復合材料的介電行為 298
7.4.1 復合材料的相對電容率和它們的混合原則 298
7.4.2 復合材料的介電弛豫行為 300
7.5 復合材料駐極體的電荷衰減 301
7.6 復合材料的壓電性及其應用 303
7.7 復合材料的熱釋電性質 309
7.8 壓電和熱釋電復合材料的應用 317
參考文獻 318
第8章 非線性光學聚合物駐極體 322
8.1 NLO聚合物的基礎 322
8.1.1 聚合物的NLO效應 323
8.1.2 取向生色團分子的弛豫 324
8.1.3 NLO聚合物的材料結構分類及其設計與制備 325
8.2 NLO聚合物的極化 330
8.2.1 整體極化工藝 330
8.2.2 沿膜厚的選擇極化 333
8.2.3 薄膜平面內的圖形極化 334
8.2.4 內平面層極化 335
8.3 NLO聚合物的駐極體研究方法 336
8.4 NLO聚合物駐極體的光學研究方法 338
8.4.1 折射系數和吸收系數 338
8.4.2 線性電光(Pockels)效應和電吸收 340
8.4.3 二次諧波產生 342
8.5 應用 345
參考文獻 347
第9章 生物駐極體 351
9.1 生物駐極體的水合作用 352
9.2 生物駐極體材料及其駐極態 354
9.2.1 天然生物駐極體材料 354
9.2.2 生物大分子駐極體材料 361
9.3 生物駐極體的微觀行為 371
9.3.1 細胞的極化 372
9.3.2 疇極化與生命期 382
9.3.3 細胞的駐極態活性 388
9.4 人工生物駐極體材料及其在生物醫藥學上的應用 389
9.4.1 駐極體組織工程器官 389
9.4.2 駐極體促進骨折愈合 391
9.4.3 駐極體促進燒傷創面愈合 393
9.4.4 駐極體促進創傷創面愈合 395
9.4.5 駐極體抑制增生性瘢痕生長 403
9.4.6 駐極體抑菌和滅菌效應 412
9.4.7 駐極體透皮給藥系統 414
9.4.8 駐極體對細胞遷移和增殖的影響 421
9.4.9 駐極體對細胞凋亡的影響 424
9.4.10 駐極體對胰島素降糖效果的影響 426
9.4.11 駐極體其他生物醫藥應用 433
參考文獻 438
第10章 駐極體的應用 445
10.1 駐極體傳感器 446
10.1.1 駐極體聲-電傳感器(麥克風) 446
10.1.2 指向型聲-電傳感器 451
10.1.3 Si 基駐極體微型聲-電傳感器 452
10.1.4 駐極體電-聲傳感器(耳機和揚聲器) 456
10.1.5 駐極體機-電傳感器 458
10.1.6 水下傳感器 459
10.1.7 聚合物壓電傳感器 460
10.1.8 聚合物的熱釋電檢測器 464
10.2 靜電復印和靜電記錄 466
10.2.1 靜電復印 466
10.2.2 靜電記錄 468
10.3 駐極體氣體和空氣過濾器 469
10.4 駐極體輻射劑量儀 472
10.5 駐極體馬達和發電機 473
10.6 駐極體的其他應用 474
參考文獻 475
第11章 壓電、鐵電和熱釋電聚合物駐極體 480
11.1 傳統的帶本征偶極電荷的聚合物駐極體 480
11.1.1 壓電、鐵電和熱釋電性概述 480
11.1.2 壓電、鐵電和熱釋電聚合物材料的結構 490
11.1.3 半晶態極性聚合物的性質 496
11.1.4 其他一些壓電聚合物材料 512
11.1.5 熱釋電聚合物材料 515
11.1.6 傳統壓電和熱釋電聚合物的特性評述 521
11.2 具有微孔結構的聚合物壓電駐極體 522
11.2.1 壓電駐極體的歷史 522
11.2.2 壓電駐極體的物理學原理 523
11.2.3 壓電駐極體的形成方法 526
11.2.4 壓電駐極體的表征 532
11.2.5 常見的一些壓電駐極體材料 539
11.2.6 壓電駐極體的應用 560
參考文獻 563
本書的主要參考資料 575
《現代物理基礎叢書》已出版書目 576
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