研究人员实现对材料介电常数的精准调控
近日，南方科技大学材料科学与工程系讲席教授汪宏团队在微波介质材料领域取得研究进展，相关成果发表于《先进功能材料》。在电介质领域中，介电常数是最为重要的物理量之一，它表示了材料在电场作用下存储和传导电荷的能力，在许多电子器件中都发挥着重要作用。随着5G、毫米波通信及雷达技术的快速发展，对材料介电常数的精确控制需求愈发迫切。传统材料介电常数大多依赖于化学成分和晶体结构，难以灵活调控。在该研究中，研究团队创新设计了具有周期性孔洞结构的超材料单元如华夫格和蜂窝结构，同时结合有效介质理论，建立了介电常数与结构几何参数之间的数学模型，实现了对材料介电常数的预测与精准调控。此外，研究人员采用直写式3D打印技术制备的多种介电常数样品，其实测值与预测值高度吻合，验证了模型的准确性和通用性。在应用层面，研究团队设计制造了一款基于梯度介电常数的介质谐振天线，成功实现了覆盖整个X波段的超宽带宽和高增益。该研究表明，梯度介电常数不仅改善了天线的阻抗匹配，......阅读全文
半导体所等提出免于退极化效应的光学声子软化新理论
通过晶体管持续小型化以提升集成度的摩尔定律已接近物理极限，但主要问题在于晶体管功耗难以等比例降低。有研究提出，进一步降低功耗有两种途径。一是寻找拥有比二氧化铪（HfO2）更高介电常数和更大带隙的新型高k氧化物介电材料；二是采用铁电/电介质栅堆叠的负电容晶体管，降低晶体管的工作电压和功耗。氧化物高k介
电容器的容量大小与什么有关
一般电容内使用的极板间绝缘材料的介电常数是一个固定值，所以电容器其容量与极板两端所加电压无关，电容器两端电压变化时，电容器内的电量随之变化，其比Q/U是一个常数，也就是其电容量；但是对压电陶瓷类材料来说，因为它的介电常数与所加在上面的电压有关，使用该类材料作介质制成的电容器，在两极板间加上不同电压时
数字电桥的测量对象
无源元件：电容器、电感器、磁芯、电阻器、变压器、芯片组件和网络元件等的阻抗参数测量。 半导体元件：电容器、电感器、磁芯、电阻器、变压器、芯片组件和网络元件等的阻抗参数测量。 其它元件：印制电路板、继电器、开关、电缆、电池等的阻抗评估。 介质材料：塑料、陶瓷和其它材料的介电常数的损耗角评估。
差分线的那些事之TXRX为什么要分层
在上一篇学习笔记之差分线的那些事里面我们提到过关于差分线的很多概念，比如差分线，差分信号与差分阻抗，共模信号与共模阻抗，以及奇偶模态等，这些概念确实是很容易让人摸不着头脑，需要不断回顾反复琢磨才能好好的消化。记得去年的爆款文章“TX RX信号为什么要分层走”主要是从应用的角度来分析高速差分信号的串扰
可穿戴PCB设计师需要关注的三大块（一）
由于体积和尺寸都很小，对日益增长的可穿戴物联网市场来说几乎没有现成的印刷电路板标准。在这些标准面世之前，我们不得不依靠在板级开发中所学的知识和制造经验，并思考如何将它们应用于独特的新兴挑战。有三个领域需要我们特别加以关注，它们是：电路板表面材料，射频／微波设计和射频传输线。PCB材料PCB一般由叠层
影响折射率的因素介绍
两种介质进行比较时，折射率较大的称光密介质，折射率较小的称光疏介质。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电动力学，和分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关，称色散现象。手册中提供的折射率数据是对某一特定波长而言的（通常是对钠黄光，波长为5893Å）。气体折射率还与温度和压强有关。
折射率的影响因素介绍
两种介质进行比较时，折射率较大的称光密介质，折射率较小的称光疏介质。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电动力学，和分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关，称色散现象。手册中提供的折射率数据是对某一特定波长而言的（通常是对钠黄光，波长为5893Å）。气体折射率还与温度和压强有关。
钛酸镁－用途与合成方法
介电原材料钛酸镁作为一种基础的介电原材料，被广泛应用于电容陶瓷基础板等精密电子陶瓷领域。晶体结构钛酸镁的主晶相为正钛酸镁(2MgO·TiO2)的陶瓷材料，尖晶石结构。相对介电常数约20，介质损耗角正切值约为(1～Chemicalbook3)×10-4。特点钛酸镁具有介电损耗低，介电常数、谐振频率、温
福建物构所提出聚合物复合介电材料设计新思路
场效应晶体管是CPU、传感器和显示器的核心部件，其中，介电层对调节晶体管的整体性能方面起到至关重要的作用。目前，电介质材料仍然存在多种缺点，比如具有强偶极子耦合的铁电材料或极性聚合物电介质中的高极性基团在高电场下表现出明显的极化滞后，导致器件高损耗。具有高介电常数的纳米颗粒添加剂虽可有效提高聚合
影响材料介电损耗的因素
影响材料介质损耗的因素可以分为两类。一类是材料结构本身的影响，如不同材料的漏导电流不同，由此引起的损耗也各不相同，不同材料的计划机制不同，也使极化损耗各不相同。我们这里主要讨论第二类情况，也就是外界环境或试验条件对材料介电损耗的影响。 对介质损耗的主要影响因素是频率和温度。首先讨论对漏导损
日本Mectron和LG化学合作开发出柔性基板新材料
柔性基板制造商日本Mectron与韩国材料厂商LG化学合作开发出了用于柔性基板的新型绝缘材料。这种材料不仅能够承受修理时所需要的350℃以上高温，还支持高速接口等的高速传输性能。过去这两项性能很难兼顾，利用该材料便能够更加容易地设计和制造电子产品(图1)。比如，传输损耗为-3dB时的支持频率，现
PCB设计覆铜板选材介绍（二）
2．2．温度的变化会导致PCB性能失效，其主要体现在以下方面：A． 温度高导致分层B．温度高导致孔铜断裂而出现开路高温是否容易导致板材分层主要看材料以下几个参数指标：l Td：Td越高越不容易在高温时出现分层，其耐热性能越好l T260／T288／T300：其时间越长表明其耐热性能越好，也就越不
上海有机所含氟高频低介电材料研究取得进展
随着4G通信技术的普及以及5G通信技术的不断发展，更高频的通信技术(6G,7G…10G)将是未来的发展趋势，相应高频低介电材料的需求也日益增长。高频低介电材料需要满足在高频条件下保持低的介电常数及介电损耗，此外，材料本身应满足低吸水率、高耐热性、力学性能以及加工性优异等应用条件。含氟聚合物在高频
压电陶瓷极化与电滞回路
压电陶瓷的极化 压电陶瓷材料没极化前自由电子是无序排列的； 极化处理后,沿极化方向产生剩余极化成为各向异性的多晶体,自由电子趋向一致, 压电性大大增强。如图1、图2所示,压电陶瓷材料可以做成任意形状、任意极化方向。极化前后的压电陶瓷材料有着不同的介电常数ε和压电常数d 。 设极化前的
压电陶瓷极化与电滞回路
压电陶瓷的极化压电陶瓷材料没极化前自由电子是无序排列的; 极化处理后,沿极化方向产生剩余极化成为各向异性的多晶体,自由电子趋向一致, 压电性大大增强。如图1、图2所示,压电陶瓷材料可以做成任意形状、任意极化方向。极化前后的压电陶瓷材料有着不同的介电常数ε和压电常数d 。设极化前的介电常数:ε11 =
关于雷达物位计的局限性的介绍
1、影响雷达性能的是介电常数，理论上在真空中雷达衰减极小，当空气中存在对雷达衰减物质，例如：高介电性的粉尘粉末(石墨，铁合金等)，水蒸气很大，测量距离效果要受影响。 2、被测介质的挥发气体会在天线上聚集，水蒸汽会在天线上聚结，此时会影响雷达波的发射，严重时雷达波不能发出。 3、被测介质的介电
QS30高精密高压电桥与工频介电常数介质损耗测试仪
1. 简介QS30Ⅰ型高压电桥为实验室用高精密高压电桥,可与各类高压标准电容器配合组成高压电容电桥，适宜于在高电压下测量电力电缆、高压套管、电力电容器、互感器等高压电力设备的电容量及损耗角正切值tgδ，以及各种固体或液体绝缘材料的介电常数（ε）及损失角正切值，也可测量高压变压器或电压互感器的比差和角
介电性能的测量
介电性能是介电材料重要的性能，一般指介电常数ε‘和损耗角正切tanδ。对于不同的材料，在不同的条件下，其测量方法各不相同。 国标GB 3389.7-86规定了压电陶瓷材料在强交电场作用下介电性能的测量方法。标准采用1kHz高压西林电桥来测量，其测量原理图如图4.2-22所示，图中：U为1k
南航纳米科学研究所研制出新型绝缘超轻材料
南京航空航天大学纳米科学研究所郭万林教授团队，近期利用化学气相沉积方法成功制备了具有超低介电常数的超轻、超弹、超热稳定等优异性能的三维氮化硼泡沫。这一材料的密度仅有1.6 mg/cm3，却具有高达1200oC的化学热稳定性，使其能够轻易被火焰“吹”起来。此外，99.9%孔隙率使这一材料能被轻
微波化学反应器简述
1.超高速加热 一般微波化学反应器的谐振腔是单模谐振腔，谐振腔内电磁场分布不均，对试样的加热造成试样受热不均，产生较大的温度梯度造成试样开裂；同时，不同材料的复介电常数随温度变化很大，当温度达到材料的临界温度后，复介电常数迅速增大，迅速吸收微波升温，容易造成材料表面的烧熔和热失控。为了避免这
扫描探针显微镜研究聚合物表面电特性
研究聚合物电介质在亚微米尺度微区结构中的表面电学特性,具有极其重要的理论价值及潜在的应用价值。近年来,采取可靠的实验手段在显微结构下有效地表征这些性能已成为聚合物纳米复合电介质材料研究领域的焦点问题。研究电介质材料微区结构中的表面电学特性,对于改进与提高聚合物电介质材料的性能和应用水平具有
微波水分测定仪的原理
微波水分测定仪是一种采用微波频率测定物质水分的测量仪器，主要由微波振荡器及微波衰减器组成，这种水分仪主要用于土壤、水泥、墙壁及其他建筑材料中水分的测量以及纸张、木材、饲料、谷物、煤炭等水分的测量。 微波水分测定仪的原理： 微波是一种高频电磁波，微波透射介质时产生的衰减、相位改变主要由
微波水分测定仪的原理
微波水分测定仪是一种采用微波频率测定物质水分的测量仪器，主要由微波振荡器及微波衰减器组成，这种水分仪主要用于土壤、水泥、墙壁及其他建筑材料中水分的测量以及纸张、木材、饲料、谷物、煤炭等水分的测量。微波水分测定仪的原理： 微波是一种高频电磁波，微波透射介质时产生的衰减、相位改变主要由介质的介电常数、介
微波水分测定仪的原理
微波水分测定仪是一种采用微波频率测定物质水分的测量仪器，主要由微波振荡器及微波衰减器组成，这种水分仪主要用于土壤、水泥、墙壁及其他建筑材料中水分的测量以及纸张、木材、饲料、谷物、煤炭等水分的测量。 微波水分测定仪的原理： 微波是一种高频电磁波，微波透射介质时产生的衰减、相位改变主要由介质的介电常
钢铁材料：结构材料王座难保？
最近，中钢协公布了上半年重点钢企的“考试成绩”，倒也在大家意料之中。作为”钢铁摇篮“的毕业生，对钢铁业的关注还是比较多的。上周末，与一位钢铁业从业人士谈起了钢铁材料的。今天，就来聊聊结构材料老大的地位受到挑战的故事吧。 所谓结构材料，是指用其力学性能制作受力物件的材料。它是我们日常生活遇见、接
生物材料按材料功能分类
*1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； *2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料，人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等，用于人 工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域； *3、
生物材料按材料来源分类
*1、自体材料 *2、同种异体器官及组织； *3、异体器官及组织； *4、人工合成材料； *5、天然材料
GWZK03A高温精密压电阻抗分析测量系统介绍
GWZK-03A高温精密压电阻抗分析测量系统 材料分析夹具及配备分析软件关键词：阻抗分析,压电陶瓷，GWZK-03A高温精密压电阻抗分析测量系统是国内符合LXI标准的新一代高温压电阻抗测试仪器，其0.1%的基本精度、20Hz～5MHz的频率范围可以满足元件与材料绝大部分低压参数的测量要求，可广泛应用
TURCK电容式接近开关可以检测什么？
我们先来看下它的工作原理，以便你有一个清晰的认识。TURCK电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关
土壤水分仪FDR与TDR原理的比较及优势说明
一、概述TDR型土壤水分传感器具有稳定性高，安装维护操作简便等特点。为了保证强度和寿命其支撑料选择ABS工程塑料。TDR型土壤水分传感器密封性好，可长期埋入土壤中使用，不受腐蚀。土壤湿度传感器输出信号采用标准的电流环传送技术,使其抗干扰能力强，传送距离远，测量精度高，响应速度快。二、基本原理TDR型