电学性能

一价正离子，尺寸小，电荷小，活化能低，迁移率高、高价正电荷，价键强，活化能大，迁移率低、负离子半径增大，正离子活化能显著降低。

电导（导电性

• 基本概念
  • 载流子
    • 金属导体的载流子是自由电子（电子导电
    • 无机材料的载流子可以是
      • 负电子，空穴（电子从价带到导带去，在价带留下了空穴，空穴就像带正电的电荷）
      • 正负离子或空位（离子导电
  • 导电性
    • 在电场作用下，材料中的载流子发生定向移动，形成宏观电流的现象
  • 霍尔效应
    • 电子在磁场的作用下横向移动（形成电场
    • 可用作检验材料是否存在电子导电
  • 电解效应
    • （理解为电解池）
• 离子电导
  • 类型
    • 本征电导
    • 杂质电导
  • 表达方式
    • 离子电导率
    • 能斯特-爱因斯坦方程
      • 表征了离子电导率和扩散系数之间的关系
  • 影响因素
    • 温度
      • 低温下杂质电导占主要
      • 高温下固有电导占主要
    • 晶体结构和离子电荷
      • 离子电荷
        • 一价正离子，尺寸小，电荷小，活化能低，迁移率高
        • 高价正电荷，价键强，活化能大，迁移率低
        • 负离子半径增大，正离子活化能显著降低（负离子半径大，距离远，结合力小）
      • 晶体结构
        • 熔点高，结合能大，活化能高，电导率低
        • 结构紧密，可移动间隙小，间隙离子迁移困难，活化能高
    • 晶格缺陷
  • 固体电解质ZrO2
• 电子电导
  • 基础
    • 载流子是电子或者空穴
    • 主要发生在导体和半导体中
    • 散射系数
    • 电阻产生的原因
      • 电场周期被破坏
        • 晶格热振动
        • 杂质的引入
        • 位错和裂缝等
      • 电子与点阵的非弹性碰撞（即晶体点阵完整性被破坏的地方）引起电子波的散射
    • 晶格散射和电离杂质散射
  • 电阻率
    • 马西森定律
      • • 1为与T正比
        • 2为与T五次方正比
        • 3（2k时）与T二次方正比
    • 电阻率与温度的关系
      • 温度升高，电阻增加
    • 电阻率与压力的关系
      • 正常金属
        • 压力升高，电阻率下降（易导电）
        • 很大的压力下还能使许多物质由半导体和绝缘体变成导体甚至超导体
      • 反常金属
        • 压力升高，电阻率增加（不利导电）
        • 一般为碱金属和稀土金属
    • 冷加工对电阻率的影响
      • 冷加工使金属电阻率增加，使合金电阻率降低
      • 温度降到零使，冷加工后的金属保留有剩余电阻率（未冷加工的金属电阻率趋于零
    • 缺陷对电阻率的影响
      • 使电阻率增加
    • 电阻率的尺寸效应
      • 增加电导率
    • 电阻率的各向异性
      • 立方晶系中表现为各向同性
      • 对称性较差的六方，四方，斜方，菱面体，表现各向异性
    • 固溶体的电阻率
      • 溶质破坏晶格势场，电子散射几率增加，电阻率增加
    • 有序合金的固溶体
      • 有序化时，电阻率降低
    • 不均匀固溶体的电阻率
• 半导体
  • 基本概念
    • 导体
    • 半导体
    • 本征激发
  • 本征半导体
  • 杂质半导体
    • p型半导体
    • n型半导体
    • p-n结
      • p-n结的单向导电性
      • 光生伏特效应
• 超导体
  • 超导电性
  • 两个基本特征
    • 完全导电性
    • 完全抗磁性
  • 评价超导性的三个指标
    • 临界转变温度Tc
    • 临界转变磁场强度Bc
    • 临界电流密度Jc
  • 两类超导体
• 离子电导是电场作用下离子的扩散现象
• 金属产生电阻的根本原因
• 离子质量比电子大，不能在磁场中发生横向运动，因此纯离子电导没有霍尔效应