电子功能材料期末总结

1、无方向的物理量，称为标量 （也称 零阶张量）。与方向有关的物理量，称为矢量 （也称一阶张量）。电场强度、电位移、温度梯度等都是矢量。任何两个相互作用的矢量之间的线性比例关系都形成二阶张量。二阶对称张量:介电常数张量，介电极化率张量、应力张量、应变张量等等；三阶对称张量:压电系数张量、电光系数张量、非线性极化系数张量具有相同原点，且轴比例不变的直角坐标系之间的变换称为正交变换.任何一个二阶对称张量Tij在几何上都可以用二阶曲面形象地表示出来,该曲面就称为二阶对称张量的示性面。总之， 二阶张量有两个下标，9个分量。标量和矢量也可以归于张量的范畴，标量无下标，称为零阶张量，仅有一个分量；矢量有一个下

2、标，3个分量，称为一阶张量。诺埃曼（Neumann）原则:晶体物理性质的对称元素应当包含晶体的宏观对称元素（即点群的对称元素），也就是说，晶体物理性质的对称性可以高于晶体点群的对称性，但不能低于晶体点群的对称性，而至少二者是一致的。根据晶体的对称性进行坐标系变换（对称变换）时，不仅晶体物理性质本身保持不变，而且对称变换前后的对应分量也保持不变，即变换前后的张量相等。具有对称中心的晶体，由二阶张量所描述的物理性质也是中心对称的。凡具有对称中心的晶体，都不存在由奇阶张量所描述的物理性质，但对偶阶张量都不施加额外的影响。正压电系数和反压电系数是统一的；热释电系数和电致热系数是统一的；热膨胀系数和压致

3、热系数是统一的。晶体的弹性是指外力撤除后，晶体能消除形变恢复原状的性质。应变张量是描述晶体内的一点附近的形变情况的物理量。（应变张量是二阶对称张量）应力矢量是弹性体内任一截面上某点附近单位面积所受到的内力。（应力张量是二阶对称张量）当晶体未受外力作用时，各质点间的距离保持一定，r = r0，此时吸引力与排斥力相等，f=f斥+f吸=0，晶体处于平衡状态。当晶体受到外力作用时，原来的力学平衡状态遭到破坏，需要建立新的平衡状态。例如在拉力作用下，由于形变使质点间的吸引力占优势。这个力是反对质点间的距离继续增大的，而且它的数值随着距离的增大而增大，当其大到同拉力相等时，质点间的距离就不再增加，建立起新

4、的力学平衡，晶体也就保持着一定的形变。这种由于形变而在晶体内部形成的相互作用力称为内力。在弹性范围内，当外力撤消后，这种内力就使晶体恢复原状。可见，晶体的内力与形变同时发生和发展的。正是由于存在这种与形变有关的内力，晶体才具有弹性。晶体的弹性形变服从虎克定律 ：在弹性限度范围内，应力和应变成正比。原子中的几种磁矩：1.核磁矩和核四极矩2.中子磁矩3.电子轨道磁矩和电子自旋磁矩不论是自旋磁矩，还是轨道磁矩，都是玻尔磁子MB的整数倍在晶场中的3d过渡金属的磁性离子的原子磁矩仅等于电子自旋磁矩，而电子的轨道磁矩没有贡献。此现象称为轨道角动量冻结。H=H w + H + H v + H s + H w

5、 H w : 原子内的库仑相互作用，如用n ，l， ，m表征的电子轨道只能容纳自旋相反的两个电子，在一个轨道上这两个电子的库仑相互作用能表征的电子轨道只能容纳自旋相反的两个电子，在一个轨道上这两个电子的库仑相互作用能( 相互排斥，能量提高)。 。H : 自旋- 轨道相互作用能。H v : 晶场对原子中电子相互作用。H s :用 与周边原子间的磁相互作用 (交换相互作用和磁偶极相互作用交换相互作用和磁偶极相互作用)。 H h : 外部磁场对电子的作用( 塞曼能)。 物质磁性分类的原则:A. 是否有固有原子磁矩？B. 是否有相互作用？C. 是什么相互作用？1. 抗磁性：没有固有原子磁矩2. 顺磁性

6、：有固有磁矩，没有相互作用3. 铁磁性：有固有磁矩，直接交换相互作用4. 反铁磁性：有磁矩，直接交换相互作用5. 亚铁磁性：有磁矩，间接交换相互作用6. 自旋玻璃和混磁性：有磁矩，RKKY相互作用7. 超顺磁性：磁性颗粒的磁晶各向异性与热激发的竞争一、 抗磁性在与外磁场相反的方向诱导出磁化强度的现象称抗磁性。它出现在没有原子磁矩的材料中，其抗磁磁化率是负的，且很小，10-5产生的机理：外磁场穿过电子轨道时，引起的电磁感应使轨道电子加速。根据楞次定律，由轨道电子的这种加速运动所引起的磁通，总是与外磁场变化相反，故磁化率是负的。二、顺磁性顺磁性物质的原子或离子具有一定的磁矩，这些原子磁矩耒源于未满

7、的电子壳层(例如过渡族元素的3d壳层)。在顺磁性物质中，磁性原子或离子分开的很远，以致它们之间没有明显的相互作用，因而在没有外磁场时，由于热运动的作用，原子磁矩是无规混乱取向。当有外磁场作用时，原子磁矩有沿磁场方向取向的趋势，从而呈现出正的磁化率，其数量级为c=10-510-2金属自由电子的磁性小结：1)金属的抗磁性和顺磁性都耒自于费密面附近的少数电子;2)抗磁性耒源于自由电子在磁场作用下做螺旋运动；3)顺磁性耒源于磁场的作用使自旋向上、向下的态密度发生变化；4)它们都只能用量子力学耒解释；磁化率与温度无关。三、铁磁性物质具有铁磁性的基本条件：(1)物质中的原子有磁矩；(2)原子磁矩之间有相互

8、作用。四、反铁磁性在反铁磁性中，近邻自旋反平行排列，它们的磁矩因而相互抵消。因此反铁磁体不产生自发磁化磁矩，显现微弱的磁性。反铁磁的相对磁化率的数值为10-5到10-2。与顺磁体不同的是 自旋结构的有序化。五、亚铁磁性在亚铁磁体中，A和B次晶格由不同的磁性原子占据，而且有时由不同数目的原子占据，A和B位中的磁性原子成反平行耦合，反铁磁的自旋排列导致一个自旋未能完全抵消的自发磁化强度，这样的磁性称为亜铁磁性。六、自旋玻璃与混磁性自旋玻璃态出现在磁稀释的合金中，在那里磁性原子的自旋被振荡的RKKY交换相互作用无规地冻结。混磁性：在非磁性基体中，掺杂磁性原子的浓度大于自旋玻璃的浓度，各种交换相互作用

9、混合的自旋系统。七、超顺磁性铁磁性颗粒比单畴临界尺寸更小时，热运动对粒子影响很大，在一定温度下，粒子的行为类似于顺磁性，如果不加外磁场，它们将很快的失去剩磁状态，这个現象称为超顺磁性。磁有序的各种相互作用：1.经典偶极子相互作用2.交换相互作用3.超交换相互作用4.RKKY相互作用5.双交换相互作用6.库伦相互作用磁晶各向异性：磁性物质中，自发磁化主要来源于自旋间的交换作用，这种交换作用本质上是各向同性的，如果没有附加的相互作用存在，在晶体中，自发磁化强度可以指向任意方向而不改变体系的内能。实际上在磁性材料中，自发磁化强度总是处于一个或几个特定方向，该方向称为易轴。当施加外场时，磁化强度才能从

10、易轴方向转出，此现象称为磁晶各向异性。磁晶各向异性常数的测量方法：转矩磁强计磁晶各向异性机理：1、自旋对模型（自旋对模型对金属和合金是适用的。对氧化物和化合物不适用） 2、单离子模型磁致伸缩：铁磁性物质的形状在磁化过程中发生形变的现象。磁致伸缩的测量方法：应变片技术感生磁各向异性：1.磁退火效应2.形状各向异性3.交换各向异性4.光感生磁各向异性5.轧制磁各向异性制备非晶态材料的基本原理:高速固化磁畴的形成:在铁磁体中，交换作用使整个晶体自发磁化到饱和，磁化强度的方向沿着晶体内的易磁化轴，这样就使铁磁晶体内交换能和磁晶各向异性能都达到极小值。但因晶体有一定的大小与形状，整个晶体均匀磁化的结果，

11、必然产生磁极，磁极的退磁场，增加了退磁能(1/2)NIS2。例如对一个单轴各向异性的钴单晶。( a )图是整个晶体均匀磁化，退磁场能最大( 如果设Is103高斯，则退磁能106尔格/厘米3 )。从能量的覌点出发，分为两个或四个平行反向的自发磁化的区域( b ),( C )可以大大减少退磁能。如果分为n个区域(即n个磁畴)，能量约可减少1/n，但是两个相邻的磁畴间的畴壁的存在，又增加了一部分畴壁能。因此自发磁化区域(磁畴)的形成不可能是无限的，而是畴壁能与退磁场能的和为极小值为条件。 形成如图d，e的封闭畴将进一步降低退磁能，但是封闭畴中的磁化强度方向垂直单轴各向异性方向，因此将增加各向异性能。

12、PPT.3.5 磁畴与技术磁化（22）复制不下来，但是挺重要的。矫顽力是材料在正向加磁场使磁化强度达到饱和，然后去掉磁场，再反向加磁场直到磁化强度为零，其相对应的磁场称为矫顽力。磁滞损耗 ：在低频区域最重要的损耗是磁滞损耗(磁滞回线所包围的面积磁滞回线所包围的面积)。磁化强度的幅值很小，对应于瑞利区，即由磁滞损耗决定的损耗因子，依赖于磁场的幅值。在高频区，作为磁滞损耗的主要耒源，不可逆的畴壁位移被阻尼，而由磁化强度的转动所替代。涡流损耗：该类型的功率损耗与频率的平方成正比。减小涡流损耗的一种方法是在与磁化强度垂直的一个或两个方向上减小材料的尺寸。提高材料电阻率是减小涡流损耗最有效的方法。极化的

13、主要机理有三种：电子位移极化、离子位移极化和固有电矩的转向极化。有极性分子的离子位移极化率和离子半径的立方应具有相同的数量级，亦即在数量级上接近离子的电子极化率 e 。电场很大，温度很低时，固有偶极矩几乎完全转向电场方向。 当 P 0 E kT 时，固有偶极矩在电场方向的分量平均值与电场时，固有偶极矩在电场方向的分量平均值与电场 E 成正比，与温度 T 成反比。在静电场下测得的介电常数称为静态介电常数；在交变电场下测得的介电常数称为动态介电常数。电介质在电场作用下，都要经过一段时间，极化强度才能达到相应的值。这种现象称为极化弛豫，所经过的这段时间称为弛豫时间。正压电效应：没有电场作用，只有由于

14、形变而产生电极化的现象逆压电效应：由电场产生形变的现象。压电常数张量是三阶张量，凡是具有中心对称的晶类都不可能具有压电性。机电耦合系数：指压电材料中，与压电效应相联系的弹-电相互作用能密度（亦称压电能密度）与弹性能密度和介电能密度乘积的几何平均值之比。主要压电材料有钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)、钛锆酸铅(PbTixZr1-XO3)，简称PZT、聚偏氟乙烯(PVF2)热释电性：因温度变化而产生极化的现象电生热效应（逆热释电效应）：对热释电晶体绝热施加电场时，晶体的温度将生变化的种现象。非线性热释电材料(如锆钛酸铅陶瓷PZT和聚偏二氟乙烯PVF2等)只有极轴与单向相一致的晶体，才

15、能具有热释电性。具有热释电效应的材料：硫酸三甘肽（TGS）、钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锶钡(SBN)、肽酸铅(PbTiO3)和聚偏氟乙烯(PVF2) 探测器的信号输出与温度的变化率、而不是温度的实际改变成正比铁电晶体是自发极化可以随外加电场的反向而反向的热释电晶体。凡是铁电晶体必定具有热释电效应，但热释电晶体不一定是铁电晶体。目前,热释电效应已广泛应用于热探测领域、电子领域, 如红外探测器、功能器件等。电畴是铁电晶体中自发极化的分子电矩方向排列一致的小区域。铁电晶体的基本宏观特征：1. 铁电晶体的极化强度P与外加电场E间呈非线性的电滞回线关系2. 铁电体的另一重要特性是存在一个被称作居里点的

16、结构相变温度TC。3. 临界特性，指铁电体的介电性质、弹性性质、光学性质和热学性质，在居里点附近都要出现反常现象.霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下，产生横向移动的结果，离子的质量比电子大得多，磁场作用不足以使它产生横向位移，因而纯离子电导不呈现霍尔效应。利用霍尔效应可检验材料是否存在电子电导。超导现象物质在一定的温度Tc以下时,电阻为零, 并完全排斥磁场(即磁力线不能进入其内部)的现象。超导材料：具有超导现象的材料超导体的宏观性质: 1.零电阻及其临界转变温度, 若在超导体环路内感生一电流，然后在一段时间内观测电流的降低情况，发现其降低程度可表示为,式中，R为环路电阻值，L为环路自感，为观

17、察时间内感生的电流。若R10-26CM，则视为零电阻物质由正常导电态转变为超导态的温度为临界转变温度。2、完全抗磁性和临界磁场强度:超导体处于外界磁场中时，外加的磁场会被排斥在超导体之外，这种现象称为迈斯纳（Meissner）效应，即超导体的完全抗磁性。由于这种抗磁性，当超导体处在外磁场中时，在它表面会形成屏蔽电流。若磁场强度增加，屏蔽电流也会增加。当屏蔽电流密度增加到JC后，超导体便会被破坏而恢复到正常导电态。此时的磁场强度称为临界磁场强度，电流密度JC称为临界电流密度。超导材料的特征及临界参数：转变温度Tc：在一定的温度Tc以下时,电阻为零。临界磁场Bc：当磁场强度超过某一个临界值Bc时,

18、 超导体就转回常态,临界电流密度Jc：当电流密度超过某一个临界值Jc时, 超导体也开始有电阻。双折射现象:一束自然光射入晶体之后分为两束光的现象.其中一束遵守一般的折射定律，称为常光（o光），另一束不遵守一般的折射定律，称为非常光（e光）.电光效应:外电场使晶体折射率改变的现象。比较常用的电光晶体: （1）KDP型晶体（2）ABO3型晶体(LiNbO3和LiTaO3)。（3）AB型化合物(ZnS,CdS,GaAs，CuCl)弹光效应:因机械应力或应变引起晶体折射率发生改变，从而产生人工双折射的现象。声光效应:当对介质注入超声波时，介质中便有声弹性波传播。在声传播过程中，组成介质的粒子将随超声波

19、的起伏而产生周期性压缩或伸长，这相当于介质中存在着时空作周期性变化的弹性应变。这种应变通过弹光效应使介质各点的折射率随该点的弹性应变而发生相应的周期性变化，从而对光在该介质中传播的特性产生影响，光束在通过这样的介质时将发生衍射或散射现象。声光效应是弹光效应的一种表现形式声光晶体材料：钼酸铅（PbMoO4）和氧化碲(TeO2)磁光效应中应用最多的是法拉第效应和克尔效应。磁光材料：钇铁石榴石Y3Fe3O12简称（YIG）电光晶体：如磷酸二氘钾、氯化亚铜、钽铌酸钾晶体光折变晶体：如铌酸钾、钛酸钡、铌酸锂、铌酸锶钡等晶体非线性光学过程的相位匹配：量子系统应服从能量守恒和动量守恒定律。通过角度相位匹配（

20、利用折射率曲面）或温度相位匹配常见的非线性光学效应：1.光混频（和频，差频，倍频）2.光参量振荡3.晶体的光折变效应光折变效应（光致折射率变化效应）：指电光材料的折射率在空间调制光强或非均匀光强的辐照下发生相应的变化的现象非线性光学晶体磷酸二氢钾晶体磷酸钛氧钾 偏硼酸钡晶体热膨胀的物理本质：温度变化时材料原子间结合力发生变化。原子间结合力越强，熔点越高，热膨胀系数越低。按膨胀系数大小又将其分为三种：(1) 低膨胀合金（亦称因瓦合金）。主要用于仪器仪表中随温度变化尺寸近似恒定的元件，如精密天平的臂、标准钟摆杆、摆轮、长度标尺、大地测量基准尺、谐振腔、微波通讯的波导管、标准频率发生器等。还用作热双

21、金属的被动层。FeNi36因瓦合金，Fe-Ni-Co系超因瓦合金，不锈因瓦合金：如FeCo54Cr9，Fe-Co-Zr系非晶合金，Ni36、Ni42、Ni50(2) 定膨胀合金。由于这种合金与玻璃、陶瓷或云母等的膨胀系数接近，可与之匹配（或非匹配）封接，所以又称为封接合金。被广泛地应用于电子管、晶体管、集成电路等电真空器件中作封接、引线和结构材料。Ni29Co18、Ni33Co15(3) 高膨胀合金。主要用作热双金属的主动层。热双金属（片）是由两层或两层以上具有不同热膨胀系数的金属材料沿层间接触面牢固地接合在一起的片状复合材料。其中具有高膨胀系数的合金做主动层，具有低膨胀系数的合金做被动层。有

22、时为了获得特殊性能，在两层之间可夹层，也可在表面复层。热双金属片可将热能转换成机械能，被广泛地用作温度测量及自动控制设备中的热敏元件、传感器元件。其应用大致可分为4个方面：温度指示、温度控制、程序控制和温度补偿。焊接热轧法： 精加工 焊合 热轧 冷轧等 所需的热双金属材料 固相结合法：强烈冷轧后 高温烧结 冷轧、再结晶退火 所需厚度的热双金属材料恒弹性合金：是在一定的温度范围(一般为-60+100)内其弹性模量或共振频率不随温度而变化(或变化很小)。由于此独特性能,使它在精密仪器仪表、测量技术、通讯技术及计算技术中获得广泛应用。高弹性合金的特点主要是弹性大、强度高,故广泛用于航空、无线电、精密

23、机械和精密仪表中,如航空仪表中的波纹膜盒、继电器装置中的接触点弹簧片、钟表和仪表中的发条等。弹性合金包括弹性模量温度系数很小的恒弹性合金(如Ni42CrTi, Ni35CrMoW)及弹性极限很高的高弹性合金(如铁基Ni36CrTiAl)两类。滞弹性（弹性的不完整性）：对于实际弹性体，即使在弹性变形范围内，应力与应变之间也是一种非线性关系，变形不是完整弹性的现象。弹性的不完整性的表现形式：正/反弹性后效、弹性滞后、应力松弛、模量亏损和内耗。电阻金属与合金可按功能特性、成分体系、材料的电阻值或用途分类。精密电阻合金Cu-Mn系 系Cu-Ni系 系Fe-Cr-Al系 系Ni-Cr改良型等。 改良型等

24、。金属膜导电材料 厚膜电阻 金属超导材料、电触头材料薄膜电阻材料电导是弱联系的带电质点在电场作用下做定向漂移构成传导电流的过程。铁氧体：包括铁族离子或其它过渡族金属离子及其他金属离子的氧化物（或硫化物）。电介质：在电场作用下能发生极化的物质。实质：以感应而不是以传导方式来传递电的作用和影响。电极化产生的原因（电介质极化的机制）：位移极化、松弛极化、界面极化、谐振式极化、自发极化等线性热释电材料(如电气石、硫酸锂和钛酸钡等)的热释电特性、自发极化和热释电系数等都比较小，故应用不多。光机械效应：当材料受到光照射时,材料的硬度、弹性模量、和内摩擦等机械性能会发生变化的现象按块体磁化率来划分:抗磁性材

25、料、顺磁性材料、 反铁磁性材料、强磁性材料(铁磁性、亚铁磁性)功能陶瓷典型结构：尖晶石结构AB2O4、金红石结构（6：3）、钙钛矿结构12：6：6，多晶多相。绝缘陶瓷材料指在电气、电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、散热、机械支撑和环境保护作用的陶瓷装置零件、陶瓷基片及陶瓷封装材料。要求指在电气、电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、散热、机械支撑和环境保护作用的陶瓷装置零件、陶瓷基片及陶瓷封装材料。要求其具有良好的电学性能（介电常数合适、介质损耗小、绝缘电阻率及击穿强度高等）及导热能力，高的机械强度及比较小的热膨胀系数。常用的绝缘陶瓷有致密的单相氧化物、多相氧化物、非氧化物、玻璃陶

26、瓷及滑石瓷等。电容器 介电陶瓷材料指主要用来制造电容器的陶瓷介质材料。分为铁电介质陶瓷、高频介质陶瓷、半导体介质陶瓷、反铁电介质陶瓷和微波介质陶瓷等。压电陶瓷材料是指某些陶瓷不具有对称中心，当对这些陶瓷施加压力（拉力）时，压电陶瓷收缩（伸长）变形，瓷体两端产生电荷，这种现象为压电效应。反之当对陶瓷施加与极化方向相同（相反）的电场时，某些方向出现应变，且应变与电场强度成正比，这种现象为逆压电效应。如PZT 、PT 、LNM 、（PbBa ）NaNb 5 O 15 等用于超声换能器、谐振器、压电点火、压电电动机、微位移器等。快离子导体陶瓷材料通常把具有离子导电能力的材料称为固体电解质，而固体电解质

27、比正常的离子化合物的电导率高几个数量级，因此也叫快离子导体。许多晶体有很高的离子导电性，如Ag 的卤化物和硫化物；具有-Al 2 O 3 结构的高迁移率的单价阳离子化合物；具有CaF 2 结构的高浓度缺陷的氧化物。例如，钠硫电池固体电解质、氧传感器陶瓷等。激光陶瓷材料具有良好的物理化学性能，具有良好的物理化学性能，如热膨胀系数小、弹性模量大、热导率高，光照稳定性和化学稳定性好。激光陶瓷材料分为晶体和玻璃两种。如红宝石激光晶体用于激光雷达、测距技术等方面；透明氧化钇-氧化钍陶瓷激光元件等。发光陶瓷材料是指吸收光照，然后转化为光的陶瓷。硫化物的发光效率较高，ZnS 、CdS为通用性强的发光材料。用

28、于透视屏、增感屏及像加强器等。光纤陶瓷材料是用高透明电介质材料制成的非常细（外径是用高透明电介质材料制成的非常细（外径125 200 m）的低损耗导光纤维，它具有束缚和传输从红外到可见光区域内光的功能，也具有传感功能。陶瓷光纤材料主要有石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、晶体光纤及红外光纤。可用于胃镜或管道内表面衬检查仪器的照明光及图像传递。用于光通信实现超低损耗及长距离的信号传送。敏感陶瓷大多是半导体陶瓷，如ZnO、 、SiC 、SnO 2 、 、TiO 2 、 、Fe 2 O 3 、 、BaTiO 3 和 和SrTiO 3 等热敏陶瓷材料是对温度变化敏感的陶瓷材料。包括有热敏电阻、热敏电容、热电

29、和热释电陶瓷材料。气敏陶瓷材料对某些气体有很强的敏感性，因而用于这些气体的分析、检测及报警系统。如加入不同添加剂的SnO 2 陶瓷用于探测 陶瓷用于探测CO 、CH 4 、乙醇、苯、煤气及还原性气体；、乙醇、苯、煤气及还原性气体；ZrO 2 用于探测大气污染排出气体、氧气等。湿敏陶瓷材料指对空气或其他气体、液体和固：适用于相对湿度大于70%RH环境的高湿型；适用于相对湿度小于环境的高湿型；适用于相对湿度小于40%RH环境的低湿型及适用于测量相对湿度环境的低湿型及适用于测量相对湿度0 100%的全湿型。湿敏陶瓷的可靠性高，使用寿命长，如的全湿型。湿敏陶瓷的可靠性高，使用寿命长，如MgCr 2 O

30、 4 -TiO 2 能经受 次以上的热清洗，使用寿命大于10年；用于多种污染环境；传感器特性的温度稳定性好；能用于宽的湿度范围（年；用于多种污染环境；传感器特性的温度稳定性好；能用于宽的湿度范围（1% 100%）等 超导陶瓷是指在一定温度（ 超导陶瓷是指在一定温度（Tc）以下，电阻变为零，内部失去磁通成为完全抗磁性的陶瓷材料。烧结过程的控制预烧、烧结制度、相变、气氛和烧结助剂、窑炉设计。烧结体 的构成：晶粒、晶界、气孔等。光电子材料：它是指具有光子和电子的产生、转换和传输功能的材料。激光的特点：激光与普通光的根本区别在于激光具有极高的光子简并度 方向性极好 （发散角10 -4 弧度），亮度高,

31、能量集中 单色性好，谱线宽度小于 ，谱线宽度小于10 -17 m 相干性极好 脉冲瞬时功率大( 亮度极高) 激光传递信息量大 光子简并度高，高简并度的强激光，其场强远大于分子、原子内的库仑场强，与物质发生相互作用时，会引起倍频、和频、差频等许多新的物理效应。激光器主要由工作物质(基质和激活离子)、激发源（泵浦）和共振腔组成。产生激光必须使 受激辐射的原子数吸收光子的原子数产生激光的必要条件：激励能源（使原子激发） 粒子数反转（有合适的亚稳态能级）粒子数反转（有合适的亚稳态能级）固体激光工作物质=基质+激活离子光电效应 光电效应金属及其化合物在光（包括不可见光）的照射下，释放电子的现象。 光电子

32、光电效应中释放的电子。光电流光电子在外电路中运动形成的电流。光生伏特效应在一定条件下受到光照作用的半导体中产生电动势的现象。热释电效应：某些压电晶体当温度发生变化时，其结构上正负电荷的重心发生相对位移,使晶体两端面内产生大小相等、符号相反的电荷，即晶体内的自发极化会发生改变( P s ),这种现象称为 热释电效应 。对热释电晶体绝热施加电场时，晶体的温度将发生变化,这种现象称为电生热效应，或逆热释电效应。. 磁存储的三种模式 水平存储模式 垂直存储模式 杂化存储模式磁存储材料的技术指标：存储容量 数据存取时间 数据传输速度 存储密度 误码率 与磁存储技术相比，光盘存储技术具有以下特点：1 、存

33、储寿命长：10 年以上，但磁存储3-5 年；2 、非接触式读/ 写、擦；3 、信息的载噪比(SNRsignal-to-noise ratio) 高;4 、信息位价格低，只读式光盘可以大量复制。光盘 = 基片 + 存储介质 + 保护层 光盘与软盘和硬盘相比存储潜力更大，具有更多的优点： 高载噪比； 高存储密度； 长存储寿命； 非接触式读写信息； 低信息位价格。光折变效应的大小只与入射光的能量有关，而与光强无关 配料(Li 2 CO 3 :Nb 2 O 5 = 1:0.94) 室温研磨2h 700C 保温2h 1150C 保温2h 冷却至室温 光折变效应定义光致折射率变化效应，指电光材料的折射率在

34、空间调制光强或非均匀光强的辐照下发生相应的变化。光折变效应的大小只与入射光的能量有关，而与光强无关；对光强的非空间定域响应，折射率光栅与入射的光强分布之间存在位相差，此位相差的存在是光束在晶体内发生耦合作用的原因，也是许多非线性光学效应产生的根源光折变晶体材料的基本性能：光折变灵敏度单位体积内每吸收单位光能量所引起的晶体折射率改变定义为光折变灵敏度S n 。它描述了晶体利用指定光能量来建立光折变光栅的能力，最大折射率调制度 n max晶体的折射率调制度是表征材料光折变效应强弱的参数，亦称光折变材料的动态范围 响应时间 光谱响应范围 空间分辨率 动态范围 晶体的尺寸与光学质量.常用的非线性光学晶

35、体: 磷酸二氢钾晶体 磷酸钛氧钾 偏硼酸钡晶体. 外加电场引起介质的折射率发生变化的现象称电光效应 声波在透明介质中形成介质密度(或折射率)的周期性疏密变化,这样一来介质就可以视为一种条纹光栅,光栅条纹间隔等于声波波长,光通过声光栅时产生衍射,这种声波对光的衍射现象称声光效应 光通过透明的磁性物质(铁磁性物质、亚铁磁性物质、顺磁性物质)或光被磁性物质反射时，由于存在自发磁化强度(对顺磁性物质为外磁场),因而会产生新的各向异性并可以观测到各种光学现象,这种现象称磁光效应磁光效应. 光纤液晶是一种有机化合物，它在加热融化过程中经历了一个不透明的混浊状态，继续加热成为透明的液体，这种混浊状态的液体具

36、有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性(如光学各向异性、介电各向异性 、 介 磁 各 向 异 性 等 ) ， 故 称 为 液 晶。根据磁滞 、根据磁滞 迴 线的形状及其特点（ 或按功能分 ）对磁性材料进行分类，包括以下几种：软磁材料 永（硬）磁材料 矩磁材料 压磁材料 旋磁材料按照材料的化学成分 、按照材料的化学成分，目前在工程技术上得到大量应用的磁性材料有两大类：一类是由金属和合金组成的金属磁性材料，另一类是由金属氧化物组成的铁氧体磁性材料。铁氧体磁性材料是一种以氧化铁为为主要成分的非金属磁性材料，其制造工艺、机械特性与陶瓷材料类似，是一种磁性陶瓷材料，习惯上也称为黑色陶瓷或磁性瓷。按照晶体结构可分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型三类，它们与金属磁性材料相比具有截然不同的性质：1）导电性能属于半导体范畴，其电阻率为 ）导电性能属于半导体范畴，其电