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介电松弛的分数阶时间缺陷扩散模型

摘要

缺陷扩散模型被用来解释介电弛豫和在一些介电材料中观察到的其他弛豫现象。在该模型中，假设缺陷在一维中以随机游走的方式在系统中移动，并且只有当缺陷扩散到偶极子时，才会出现与其他偶极子位置状态无关的瞬时松弛。本文利用分数阶微积分技术对缺陷扩散模型进行了重新考虑，并将模型推广到一维和三维分数阶缺陷扩散模型。由分数阶方法导出的偶极相关函数与Kohlrausch-Williams-Watts (KWW)非指数松弛函数是一致的，它适用于描述多种极性材料的松弛数据。然后，利用缺陷扩散模型辅助分数阶演算得到了一种新的分数阶复磁化率，结果与经验Cole-Cole和Cole-Davidson型行为一致，在一定极限下也得到了Havriliak-Negami行为。得到的结果导致非德拜型行为的分子解释。这暗示了在具有分子链的极性材料中可能存在的微观弛豫机制。

ÇavuÅ小姐，博兹德米尔

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