功能材料--河北工业大学开卷试题答案

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1、1.在较高的温度时是导体或半导体，甚至是绝缘体，可是当温度降到某一特定值Tc时，它的直流电阻突然下降为零，这一现象称为零电阻效应。迈斯纳效应；当一个磁体和一个处于超导态的超导体相互靠近时，磁体的磁场会使超导体表面中出现超导电流。此超导电流形成的磁场，在超导体内部，恰好和磁体的磁场大小相等，方向相反。这两个磁志抵消，使超导体内部的磁感应强度为零，B=0，即超导体排斥体内的磁场。约瑟夫森效应：电子能通过两块超导体之间薄绝缘层的量子隧道效应。两块超导体夹一层薄绝缘材料的组合称S-I-S超导隧道结或约瑟夫森结高参量的新型超导材料Nb3Ge2．材料的晶

2、体结构在不加外电场时就具有自发极化现象，其自发极化的方向能够被外加电场反转或重新定向。铁电材料的这种特性被称为“铁电现象”。压电效应：在缺少对称中心的晶态物质中，由电极化强度产生与电场强度成线性关系的机械变形和反之由机械变形产生电极化强度的现象。与压电效应同时还能发生电致伸缩。在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应。介电材料又称电介质，是电的绝缘材料。主要用于制造电容器。3.塞贝克效应：在两种不同导电材料构成的闭合回路中，当两个接点温度不同时，回路中产生的电势使热能转变为电能的一种现象。电流流过两种不同导体的界面

3、时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量。这就是帕尔帖效应。对焦耳气体自由膨胀实验[1]作了改进。过程是在绝热系统中进行，所作的净功应等于系统内能的改变。于是在过程的前后有：U1+p1V1=U2+p2V2=恒量,即过程前后焓H相等。在这过程中，系统温度随压强改变的现象称为焦耳－汤姆孙效应。　热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料4.外光电效应：某些材料在入射光子的能量足够大时有电子逸出材料表面的现象。光电导效应，又称为光电效应、光敏效应，是光照变化引起半导体材料电导变化的现象。即光电导效应是光照射到某些物体上后，引起其电性能变化的一类光

4、致电改变现象的总称。光生伏特效应”，简称“光伏效应”，英文名称：Photovoltaiceffect。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。光电材料是指用于制造各种光电设备（主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等）的材料，主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。下面主要介绍一下红外材料、激光材料及其在军事领域的应用。5.某些各向同性的透明物质在电场作用下显示出光学各向异性，物质的折射率因外加电场而发生变化的现象为电光效应.磁光效应是指处于磁化状态的物质与光之间发生相互作用而

5、引起的各种光学现象。包括法拉第效应、克尔磁光效应、塞曼效应和科顿-穆顿效应等。超声波通过介质时会造成介质的局部压缩和伸长而产生弹性应变，该应变随时间和空间作周期性变化，使介质出现疏密相间的现象，如同一个相位光栅。当光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射现象，这种现象称之为声光效应。光调制材料已广泛应用于光通信、测距、光学信息处理、光存储和显示等方面。6.软磁材料的定义：当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。典型的软磁材料，可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材

6、料，也称为永磁材料或恒磁材料。磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。下面着重谈磁带上所用的磁性材料和作用原理。7.各种激光器的基本工作原理均相同，产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激光特点：定向发光，颜色纯，亮度高，能量密度大根据工作物质物态的不同可把所有的激光器分为以下几大类：①固体激光器（晶体和玻璃）②

7、气体激光器，根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等；③液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子（如Nd）起工作粒子作用，而无机化合物液体（如SeOCl）则起基质的作用；④半导体激光器，这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式(电注入、光泵或高能电子束注入)，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载

8、流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；⑤自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由