功能材料考试题库

1、一.填空题超导体的两个重要特征为 材料电阻为0、具有完全抗磁性。磁学把物质的磁性分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、亚铁磁、反铁磁性 等不同的磁性。高分子导电材料包括结构型和复合型高分子导电材料两大类。半导体按掺杂原子的价电子数不同可分为n型和p型半导体。热电三效应包括塞贝克效应、 汤姆逊效应、帕尔贴效应。铁氧体的晶体结构主要有尖晶石型、磁铅石型和柘榴石型。半导体的能带可分为 导带、禁带、 价带。铁电体的两个主要特征 电滞回线和 电畴。只有原胞无对称中心的物质才有可能产生压电效应。压电材料是将 机械能 和电能相互转换的材料介电材料是以电极化为特征的材料，介电材料包括压电材料、铁电材料 和谈释电材料。其

2、中垦材料可应用于发电。铁电体按照极化轴的多少可 分无序-有序型铁电体（软铁电体）、位移型铁电体（硬铁电体）两种类型。电介质的极化包括电子极化、离子极化、取向极化。磁记录可分为 磁记录和 磁光记录；磁存储可分为磁泡储存和 矩磁储存。发光材料按激发方式可分为光致发光材料、电致发光材料、阴极射线致 发光材料、热致发光材料、等离子发光材料。激光的特点相干性好、单色性好、方向性好、亮度高。热敏电阻可分为正负温系数热敏电阻和临界温度热敏电阻。形状记忆效应按其形状回复情况可分为里程形状记忆效应、双程形状记 忆效应和侄程形状记忆效应。在理论上产生激光的条件为箜激辐射大于受邀吸收，能够实现受激辐射光 放大的必要

3、条件是粒子数的反转。固体激光工作物质由垂离子和亶质两部分构成。材料的发光机理分为分立中心发光和复合发光两种，_按照弛豫时间的不同，光致发光材料可分为业光和堕光两种。光纤的工作基础是 光的全内反射现象。光纤传播损耗的机理有透收损耗、波导散射和本征散射三种。光纤的传输宽带受到主料色散、模式色散和构造色散的限制。按照导电机理可分为电子导体材料和离子导体材料两大类。29 .居里温度是铁电相与顺电相的转变温度。压电效应产生的根源是晶体中离子电荷的位移。红外材料的辐射特性决定于材料的温度和发射率。纳米材料的基本特性包括小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。热电偶测温仪主要是利用热电效应中的

4、塞贝克效应。激光器主要有工作物质、激励源和谐振腔三部分构成。高分子导电材料按材料的结构与组成可分为结构型和复合型导电材料按导电机理的不同可分为 电子导电材料和 离子导电材料O半导体按组成成分可分为元素半导体和化合物半导体。聚乙炔的出现不仅打破了高分子仅为绝缘体的传统观念，而且为低维固体电 子学和分子电子学的建立打下基础，而具有重要的科学意义。黑格、麦克迪尔 米德和白川英树三位科学家因此分享了 2000年诺贝尔化学奖。吸波材料的性能要求可概括为轻、宽、薄和强四个字。约束超导现象的三大条件，分别为临界温度、临界磁场和临界电流密度。气敏元件有多种形式，但广泛使用的是半导体气敏传感器和接触燃烧式气敏

5、传感器。硅基太阳能电池按结晶状态可分为单晶硅太阳能电池、多晶，和非晶,，。超导材料按其组成可分为元素，、合金和化合物，和有机高分子，光纤本身是由红芯和 包层构成。光电效应有光电子发射（外光电效应）、光电导效应（内光电效应）和光生 伏特效应三种。最早的人工纳米材料是碳黑。物资的磁性来源于原子的磁性，原子的磁性来源于电子的轨道运动及自旋运 动，它们都可以产生磁矩。评价永磁材料性能的几个重要指标是剩金磁感应强度、矫顽力、最大磁积能及凸起系数。光学材料主要是光介质材料，是传输光线的材料。按照空间维数将纳米材料分为零维、一维、二维和三维四种。所谓软磁材料就是矫顽力很低(Hc0.8KA/m)的磁性材料。材

6、料表征就其任务来说主要有三个:成分分析、结构测定、形貌观察。二、名词解释迈斯纳效应：不论在转变成超导之前还是之后，给超导体施加不太强的磁场 时，磁力线都无法穿透超导体，超导体内的磁感应强度始终保持为零。铁电材料：铁电体指在某温度范围内具有自发极化且极化强度可以因外电场 而反向的晶体。铁电体具有电滞回线。所谓电畴就是在一个电畴范围内永久偶 极矩的取向都一致。因此，凡具有电畴和电滞回线的介电材料就称为铁电体。矩磁材料：磁滞回线近乎矩形的磁性材料，矩形磁滞回线通常是指剩余磁感 应强度接近于饱和磁感应强度的磁滞回线。电致伸缩：在外电场作用下电介质所产生的与场强二次方成正比，与电场方 向无关的应变，称为

7、电致伸缩。梯度功能材料：功能梯度材料是指两种或多种材料复合成组分和结构呈连续 梯度变化的一种新型复合材料;它要求功能、性能随内部位置的变化而变化，实 现功能梯度的材料。压电效应：没有对称中心的材料受到机械力处于应变状态时，材料内部会引 起电极化和电场，其值与应力的大小成正比，符号取决于应力的方向。硬磁材料：具有强力的的抗退磁能力和高的剩余磁感应强度的强磁材料。红外材料：指与红外线的辐射、吸收、投射和探测等相关的一些材料。生物医学材料:生物材料(biomaterials):用于与生命系统接触和发生相互作用 的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天 然或人工合成的特殊功

8、能材料，又称生物医用材料。吸波材料：能吸收投射到他表面的电磁波能量的一类材料。磁信息材料：磁信息材料是利用磁学原理存储和记录信息的磁载体材料。按 原理和方法、磁记录可分为磁记录和磁光记录，磁存储可分为磁泡(Magnetic bubble )存储和矩磁存储。上转换发光材料：发光体在红外光的激发下，发射可见光，能将看不见的红 外光变成可见光的新型功能材料，能将几个红外光子合并成一个可见光子，也 称为多光子材料。磁泡材料：在垂直薄膜平面的外磁场作用下能产生圆柱形磁畴的薄膜材料。软磁材料：矫顽力较低的材料即当材料在磁场中被磁化，移出磁场后获得的 磁性便会全部或大部分丧失。功能材料：具有优良的物理、化学

9、、生物等功能及其相互转换的功能用于非 承载目的的材料。快离子导体：具有较大的离子电导率，活化能小于0.5ev的物质为快离子导 体又称离子导体。反铁电材料：反铁电体(antiferroelectrics)是一些离子晶体，它的相邻列或列 上的离子沿反平行的方向自发极化。热释电效应：指当某些晶体受温度变化影响时，由于自发极化的相应变化而 在晶体的一定方向上产生表面电荷。智能材料：指对环境可感知、响应和处理后，能适应环境的材料。形状记忆材料：指具有一定初始形状的材料经形变并固定成另一种形状后， 通过热、光、电等物理刺激或化学刺激的处理又可恢复成初始形状的材料。磁畴:一般情况下,铁磁体总要分成很多小区域

10、，在同一个小区域中磁化矢量 方向是相同的，这样的小区域称磁畴。粒子数反转：P125为了形成足够的激发辐射，得到激光，就必须用-.定的方法去激发电子群体，使 亚稳态_上的电子数目超过基态上的。该过程称为粒子数的反转。自发极化：在没有外电场作用时,晶体中存在着由于电偶极子的有序排列而 产生的极化，称为自发极化。在垂直于极化轴的表面上，单位面积的自发极化电 荷量称为自发极化强度。受激辐射：电畴：铁电体还有一个特点就是它具有许多电畴(domain)所谓电畴就是在 一个电畴范围内永久偶极矩的趋向都一致。因此，凡具有电畴和电滞回线的介电材料就称为铁电体。其实晶体中并不含铁。居里温度：居里温度Tc（Curi

11、e temperature）是铁电相与顺电相的相转 变温度，钦电相是极化有序状态，顺电相是极化无序状态。二、选择题n型半导体的多数载流子为（A）A电子B空穴 C离子D原子反铁磁性材料的相邻的原子自选为（C）A平行排列B垂直排列 C反平行排列D杂乱无序排列氧化物半导体的导电的主要原因是（B）A氧含量高B非理想化学计量比C晶体结构D离子原子排列长程和短程都有序排列的物质为（A）A单晶B非晶 C多晶D气体从正常态转变为超导态的温度为（B）A奈尔温度B临界温度 C居里温度D熔点电荷在电场中发生微小偏移的材料是（B）A热电材料B介电材料 C光电材料D磁性材料介质在外电场作用下极化程度的物理量是（A）A介

12、电常数B极化强度 C介电损耗D电导率铁电相与顺电相的相转变温度为（C）A奈尔温度B临界温度 C居里温度D熔点材料加载过程中，应变随应力增加，卸载时有残余应变，将此材料在一定温度加热，则残余应变降为零，材料全部恢复原状，此材料为（C）A热敏电阻材料B热障材料C形状记忆材料D耐磨材料硅太阳能电池的光电效应的核心部分是（B）A n型半导体 B p-n结C p型半导体 D电极帕尔贴效应产生的原因为：由于电荷载体在不同的材料中处于不同的（D），A位置B温度 C浓度D能级产生塞贝克效应的主要原因是热端的（A）往冷端扩散的结果。A载流子B热量C原子D电能以力学性能为基础，制造受力构件所用材料为（C）A功能材

13、料B建筑材料C结构材料 D导电材料全息成像过程则是利用光的（B）现象A反射B衍射和干涉 C折射D投射能够敏锐的感受被测量物质的温度的变化、并将其转换成电或光参数变化的 材料为（D）A光电材料B热电材料C保温材料 D热敏材料反铁电体从铁电相转变成顺电相的相变温度为（A）A奈尔温度B临界温度 C居里温度D熔点强磁性体被磁化后显示出尺寸变化的磁诱导形变的材料为CA磁致冷材料B磁屏蔽材料C磁致伸缩材料D铁磁材料受到电场作用显示出尺寸变化的效应为（D）A光电效应B正压电效应C磁致伸缩材料D逆压电效应热释电晶体一定包含以下哪种晶体材料（B）A压电晶体B铁电晶体 C介电晶体 D热电晶体效率高、色纯度好、光衰

14、性能稳定，唯一能够达到制灯要求的红粉材料是以 下哪种（A）A. Y2O3: EuB. YVO4: EuC. CaSiO4: PbD. Mg4GeO6MgF2: Mn顺磁性材料的原子磁矩分布特点为（D）A平行排列B垂直排列 C反平行排列D杂乱无序排列以下哪项不是软磁材料的主要特点（C）A高磁导率B高饱和磁感应强度C高矫顽力D低铁损激光测距主要是利用激光的以下哪个特点（A）A相干性好B亮度高C方向性好D单色性纯光纤的工作基础是光的（D ）现象A折射B透射C反射D全反射电子打火机中使用了以下哪种陶瓷（C）A热电陶瓷B光电陶瓷C压电陶瓷D介电陶瓷在现代的激光器中，第一台激光器红宝石激光器是（C）能级系

15、统A B 二 C三D四以下哪项是磁无序状态（D）A铁磁性B反铁磁性C亚铁磁性D顺磁性煤气点火器使用了以下哪种陶瓷（C）A热电陶瓷B光电陶瓷C压电陶瓷D介电陶瓷梯度功能材料属于以下哪一种材料（B）A合金材料B复合材料C结构材料D形状记忆材料形状记忆材料不属于下列材料中的哪一种（B）A合金材料B复合材料C功能材料D智能材料纳米尺度的物质，其熔点显著减小，这种效应称为（B）A表面效应B小尺寸效应C量子尺寸效应D宏观量子隧道效应下列性能中不是结构材料力学性能指标的有（D）入硬度B强度C疲劳强度D切削性能磁性材料（B）A在任何条件下都具有磁性B仅在居里温度以下才具有磁性C仅在居里温度以上才具有磁性D在居

16、里温度和熔点之间才具有磁性生物材料植入人体后，与机体组织直接接触，在生理环境作用下逐渐被腐蚀， 将这种反应称为（C）A宿主反应B过敏反应C生理腐蚀反应D失效反应晶体中大量原子集合在一起，原来相同的能级分裂为大量的与原来能级很接 近的新能级，这些新能级所分布的能量范围称为：（A）A能带B满带C价带D禁带二、判断题抗磁性现象存在于一切物质中，是所有物质在外磁场作用下所具有的属性（X ）铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性为磁有序状态，顺磁性是磁无序状态（/ ）热电材料是将机械能和电能相互转换的材料。（X ）磁记录介质材料一般为软磁材料（乂）铁电材料的两个重要特点是具有自发极化和电畴。（）隐身材料是完全看不见

17、的材料，具有全频段、全空域的隐身能力（X ）上转换发光材料是一种能将看不见的可见光变成红外光的新型功能材料X智能材料是传感材料和驱动材料二者的有机结合（/ ）硬磁材料磁滞回线细长，磁导率高，矫顽力低，饱和磁感应强度高京）硅太阳能电池中非晶硅的转换效率最佳，单晶硅最差。（X）光学纤维中光的传送是利用光的反射原理（X）全息成像过程主要利用的光的折射和透射现象。（X）激光测距是利用了激光相干性好的特点（V）人眼能够感觉到余辉的长发光期间者为荧光（X ）复合发光又称为非光电导型发光（X ）上转换发光材料基于斯托克斯原则（X ）无对称中心的物质一定能产生压电效应（X ）所有晶体在铁电态下也同时具有压电性

18、（V ）钛酸钡既是压电晶体又是铁电体（V ）金属导电的载流子是电子和空穴（X）一般来说，介电材料是一类能够导电的材料（X反铁电体材料具有双电滞回线（X ）压电效应不具有可逆性（X热电偶的测温原理主要是利用了帕尔帖效应（X硬磁材料的主要功能是导磁，软磁材料的主要功能是作为磁场源（）目前长距离光通信的主要材料是石英光纤（切能够实现受激辐射光放大的必要条件是实现“玻尔兹曼分布”（）兼具敏感材料和驱动材料特征的材料即为智能材料（）在一定条件下，电阻为零的导体一定为超导体（X只要物质具有无对称中心，就一定能产生压电效应（X激光材料是光介质材料，光纤材料而是光功能材料。（X硬磁铁氧体是铁氧体中发展最早的材

19、料。（）光生伏特效应是光照引起P-N结两端产生电动势的效应。（zq ）铁氧体主要应用于高频技术，例如无线电、电视、自动控制等很多方面。（以二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要想获得粒子数反 转，必须使用多能级系统。在现代的激光器中，第一台激光器红宝石激光器 是四能级系统（X）与超导合金材料相比，元素超导体具有塑性好、易于大量生产、成本低等优 点。（X）只有平均粒径在100nm以下的材料才称为纳米材料。（X铁氧体主要应用于高频技术，例如无线电、电视、自动控制等很多方面。（切压电晶体不一定具备热释电效应，但热释电晶体一定存在压电效应。V ）功能材料是以力学性能为其主要指标的材料。（

20、X ）材料的性能与材料的成分密切相关，而与其结构无关。（X）导体、半导体、绝缘体的导电性能不同，是因为它们的能带结构不同。（V ）复合材料是合金材料的一种。（X）隐身材料就是一种肉眼不见其身影的材料。（X ）超导材料的唯一特性就是零电阻现象。（X ）功能梯度材料是一种成分呈梯度改变的合金材料。（X ）三、简述题1.简述热电三效应？效应名材料种类效应内容n逆尖应用塞贝克效应两种材料的接点两种金届组成的回路，若接触点温 度不同回路中产生电流有燕电偶帕尔贴效应两种材料的接点均匀的温度分布，若回路中有史派 则接触部有吸热或放热有帕尔贴器件汤姆逊效应一种导体一料金属的两端有温度梯度时，若 有电流，就会有

21、放热火吸热有2.简述光电发电的机理并举例。光电子发射的原理：当光照射时，光被材料吸收产生发射电子的现象光电导原理：光照到半导体（或绝缘体）上，价带的电子接受能量，使电 子脱离共价键。当光的能量达到禁带宽度的能量值时，价带的电子跃迁 到导带，因而在晶体中产生一个自由电子和一个空穴，这是两种载流子， 它们都参与导电。光电动势的原理，是光照下在光电动势材料上形成阻挡层，两面可以产 生电动势。气敏材料及其工作机理并例举说明其应用。简述软磁材料的主要磁特性？矫顽力低，铁损低（磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗）；电阻率较高，磁通 变化时产生的涡流损耗小；高的磁导率，高的饱和磁感应强度；某些 材料的磁滞回线呈矩

22、形，要求高的矩形比。简述n型和p型半导体的形成过程，解释其导电机理。n型半导体（电子型，施主型）：14族元素（C, Si, Ge, Sn）中掺以15族元素（P, As, Sb, Bi）后，造成掺杂元素 的价电子多于纯元素的价电子.其导电机理是电子导电占主导。p型半导体（空穴型，受主型）：在14族元素掺以13族元素（如B）时，掺杂元素价电子少于纯元素的价电子，它 们的原子间生成共价键以后，还缺一个电子，而在价带中产生逾量空穴：以空 穴导电为主，掺杂元素是电子受主，这类半导体称p型或空穴型或受主型。简述生物医学材料的分类并对每种材料进行举例说明。硬组织相容性材料软组织相容性材料血液相容性材料生物降

23、解材料简述光电导材料的导电机理?光照到半导体（或绝缘体）上，价带的电子接受能量，使电子脱离共价键。当 光的能量达到禁带宽度的能量值时，价带的电子跃迁到导带，因而在晶体中产 生一个自由电子和一个空穴，这是两种载流子，它们都参与导电。简述压电材料及其工作机理并例举说明其应用压电效应产生的根源是晶体中离子电荷的位移，当不存在应变时电荷在晶格 位置上的分布是对称的，所以其内部电场为零：但是当给晶体施加应力则电荷 发生位移，如果电荷分布不再保持对称就会出现净极化，并将伴随产生电场。简述等离子体的发光原理？等离子体发光主要是利用了稀有气体中冷阴极辉光放电效应。其发光的 基本原理为:气体的电子得到足够的能量

24、（大于气体的离化能）之后，可以完全脱 离原子，即被电离。这种电子比在固体中自由得多，它具有较大的动能，以较 高的速度在气体中飞行。而且电子在运动过程中与其他粒子会产生碰撞，使更 多的中性粒子电离。在大量的中性粒子不断电离的同时,还有一一个与电离相反 的过程，就是复合现象。与传统传输材料相比，光纤材料的特点有哪些？光在光纤中传输，产生全反射的条件？电介质的极化包括哪三种基本过程？材料中原子核外电子云畸变产生的电子极化；分子中正、负离子相对位移造成的离子极化分子固有电矩在外电场作用下转动导致的转向极化。铁电体与反铁电体的主要不同？不同点（1）反铁电体相邻行或列上的离子的自发极化方向沿反平行排列；（

25、2） 电滞回线不同简述金属导体、半导体、离子导体材料的导电机理？半导体（semiconductor）的概念：的电子结构跟绝缘体相近，只是半导体的能 带要比绝缘体小，电子受热或光等能量容易被激发，同时产生空穴而形成传导。离子导体材料：离子导电，以离子载流子为主体的导电；简述提高热电材料热电优值的主要途径？吸波材料的性能要求？结构型吸波材料结构型吸波材料在吸波性能如反射率低，响应频带宽等的要求上基本和涂敷型 吸波材料是一样。由于结构型吸波材料的质量和体积不是附加的，所以对密度和 厚度的要求不是很严格,主要按武器各种部件本身的设计要求而定。但由于它要 同时承担吸波和承载双重功能因此，对机械性能的要求

26、比对涂敷型吸波材料要 高,特别是对主承载部件的要求更高，要求高比强度（65x 106 mm）、高比模 量（6.5x 10 mm）、耐高温（ 500 C）、抗疲劳、长寿命（4000 h）.另外，对 耐候性的要求也有所提高。价格也要求比较便宜。也有人对其性能的要求归纳为“牢、轻、宽”的目标。由于厚度和质量的限制不太严，结构型吸波材料的“宽” 比较容易实现，但目前的材料水平还不是很“牢”，一般用于次承载部件较多， 用于主承载部件时,机械性能往还达不到要求。涂敷型吸波材料反射率低响应频带宽密度小，厚度薄机械性能好耐候性好价格比较便宜常见的半导体材料有哪些？列出三种以上。硅单晶错金刚石硫化镉氧化锌第一类

27、超导体和第二类超导体的区别？第二类超导体（少量的磁力线可以穿透超导体）的T、He、Je都比第一类超导 体（磁力线完全不能进入超导体）高，因此在技术上比较重要。分立中心发光和复合发光的主要区别？九发光中心在晶格中不是孤立的。受周围基质晶格离子的影响不同，发光中心的 能级状态不同，可分为分立中心发光和复合发光。分立中心发光发光材料的发光中心（结构中能发光的分子）受激发时并未离化， 即激发和发 射过程发生在彼此独立的、个别的发光中心内部的发光叫做分立中心发光-发 光中心受晶格的影响小。复合发光发光材料受激发时分离出一对带异号电荷的粒子，一般为正离子（空穴）和电子， 这两种粒子在复合时便发光，叫复合发

28、光。由于离化的带电粒子在发光材料中 漂移或扩散， 所以复合发光也叫“光电导型 发光。四、论述电阻率它们的导电性能不同，是因为它们的能带站构不同.从电导率和能带的角度详细讨论导电材料的分类，导电机理以及应用。导体，绝缘体和半导体（conductor . InsulAtor. Hiniconductur） 固体按辱电性能的高低可以分为导电机理在外电场的作用下，大量共有化电子很易获得能量，集体定向流动形成电流。从能级图_上来看，是因为其共有化电子很易从低能级跃迁到高能级上去。绝缘体在外电场的作用下，共有化电子很难接受外电场的能量，所以形不成电 流。从能级图上来看，是因为满带与空带之间有一个较宽的禁带

29、(AEg约36eV)，共 有化电子很难从低能级(满带)跃迁到高能级(空带)上去。半导体的能带结构，满带与空带之间也是禁带，但是禁带很窄(OEg约0.12eV )。绝缘体与半导体的击穿当外电场非常强时，它们的共有化电子还是能越过禁带跃迁到上面的空带中的。导体材料的应用(1)金属导体材料主要用作电缆、电机、引线、布线、辐射屏蔽、电池、开关、传感器、信息传输、金属填充和接(触)点材料等。合金导体材料主要用作电阻材料和热电偶材料。非金属导体材料主要用作耐腐蚀导体、高温导电和导电填料。高分子导体材料只要用作锂电池的电极材料说明半导体的导电机理。、导电机理一自由电子n型半导体(电子型，施主型)14族元素(

30、C, Si, Ge, Sn)中掺以15族元素(P, As, Sb, Bi)后，造成掺杂元素的价电子多于纯元素的价电子.其导电机理是电子导电占主导。p型半导体（空穴型，受主型）在14族元素掺以13族元素（如8）时，掺杂元素价电子少于纯元素的价电子，它 们的原子间生成共价键以后，还缺一一个电子，而在价带中产生逾量空穴：以 空穴导电为主，掺杂元素是电子受主，这类半导体称p型或空穴型或受主型。、导电机理一能带理论介绍两个概念：a、 电子导.电导体的载流子是电子b、 空穴导.电半导体的载流子是空 穴、导电机理一量子理论量子力学表明，n型半导体的多余的电子的能级在禁带中紧靠空带处，AE尸 10-2eV,即

31、易形成电子导电。说明激光的产生过程及激光器的基本结构？当激光工作物质的粒子吸收了外来能量后，就要从基态跃迁到不稳定的高能态，很快无辐射跃迁到一个亚稳态能级。粒子在亚稳态的寿命较长，离子数目不断增加泵浦过程激光的产生过程：当亚稳态粒子数大于基态粒子数，实现粒子数反转分布，粒子就要跌落到基态并放出同一性质的光子，光子又激发其他粒子也跌落到基态，释放出新的光子，起到了放大了的作用。如果光的放大在一个光谐振腔里反复作用，便构成光振荡，发出强大的激光。激光器由工作物质、激励源（泵浦源）和谐振腔三部分构成阐述光生伏特效应是如何产生的？光电动势的原理，是光照下在光电动势材料上形成阻挡层，两面可以产生电动 势

32、。太阳能电池和光生伏特检测器都是光电动势材料的重要应用。光生电动势的产生如果光照射到p-n结的接触面时，p-n结吸收光子，由于光激发而使电子和空 穴激发。又由于有内建电场的存在，空穴将向p区移动而积累，而电子将相反， 向n区移动而积累，从而形成净空间电荷。这些空间电荷不能够越过阻挡层而 复合，这样必将有电动势产生。在这种情况下，p-n结就形成光电池。什么是热电材料？热电材料有哪些效应？详细解释热电效应的内容、机理以 及应用？塞贝克效应的机理产生塞贝克效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。帕尔贴效应的机理电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能 级，当它从高能

33、级向低能级运动时，便释放出多余的能量;相反， 从低能 级向高能级运动时，从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式 吸收或放出。汤姆逊热效应（Thomson effect ）当电流通过一跟两端温度不同的导体（铅以外）时，导除产生不可逆的焦耳热之 外，还要吸收或放出一定的热量。汤姆逊效应的机理：金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。因 此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内 形成电场，在金属棒两端便引成一个电势差。生物医用材料的基本要求？对生物材料的要求是：对于人体组织无刺激性，无毒副作用，无致癌性。接触人体各种体液（唾液、淋巴液、血液）时，应有良好的耐蚀性。接触人体各种体液（唾液、淋巴液、血液）时，应有良好的耐蚀性。唾液、血 液、间质液都是以Cl、Na +、K +离子为主的电解质溶液，生物材料在这 种溶液中应不发生反应、腐蚀和变质。具有必要的强度、耐磨性和耐疲劳性能。如髋关节在静止状态承受体重的二分之一，水平步行时承受的重量为静止时