電介質
關注創建者：如果我年少有為 創建時間：2023-11-10
電介質的視頻教程
002 - COMSOL金屬納米線波導（含講解視頻）
包含的文件截圖（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： ? 詳細描述（手機端可能無法顯示圖片，請在電腦端查看）： ? ????如上圖所示，一根金屬納米線放置在電介質襯底上。在論文中，金屬納米線的材料考慮了Au和Ag兩種，電介質襯底的材料考慮了TiO2、ITO、SiO2、MgF2四種情況，納米線的直徑D考慮了50nm、100nm、200nm三種情況。
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maxwell comsol靜電場求解器控制方程及電壓激勵與點和激勵的區別
導體與電介質材料模擬的方法 3. 自由電荷與束縛電荷的分布 4. 靜電感應、極化電荷分布仿真 5. 電壓激勵與電荷激勵的區別 6. 懸浮電位、終端邊界條件 7. 電荷守恒在仿真中的體現
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電介質的實例教程
結果發現，高度平行復合介質薄膜表面的BNNS引入電子斥電子層后，電樹枝的生長得到有效減緩，擊穿區域所占的體積分數最小，并能夠承擔最高的電場強度，因此聚合物基體的電場分布最溫和，復合介質的擊穿強度實現大幅度提升。
圖3 相場模擬。平行復合介質薄膜表面的BNNS引入電子屏障層后的電樹枝生長(a)及內部電場分布(b)的示意圖；不同取向BNNS的電樹枝生長(b,e,g,k)及內部電場分布(d,f,h)的示意圖；外加電場強度對應的擊穿強度(i)和擊穿區域體積分數(j)曲線。
與純弛豫鐵電聚合物相比，無基質納米復合電介質的泄漏電流從2.4×10?6 A cm-2顯著下降到1.1×10?7 Acm-2，擊穿強度從340 MV m-1增加到742 MV m-1，放電能量密度從5.2 J cm-3大幅增加到31.8 J cm-3。發生電擊穿后，采用簡單熱壓可使無基質納米復合介質的介電強度恢復到原來的88%。
圖4電儲能特征。不同拉伸長度后無基質納米復合電介質的介電強度(a)、極化曲線(b)和放電密度及效率(c)；文獻中P(VDF-TrFE-CFE)基電介質材料在場強的擊穿強度和放電密度(d).
圖5循環和可修復性。拉伸長度為200%的無基質納米復合電介質循環特性(a)，以及不同電極面積對應的介電強度(b)；電擊穿后無基質納米復合電介質熱壓溫度及時間對應的修復后擊穿強度的柱狀圖(c)及極化曲線(d)。
展開 基于OFETs的ICCNs的電特性
p-型小分子C8 - BTBT OFET的a、b 輸出(Id–Vd)特性曲線和c轉移曲線(Id–Vg)；
n-型小分子NTCDI - F15 OFET的d、e輸出(Id–Vd)特性曲線和f轉移曲線(Id–Vg)；
p-型聚合物PQT -12 OFET的g、h輸出(Id–Vd)特性曲線和i轉移曲線(Id–Vg)；
圖6 .柔性OFETs的彎曲測試
a Vg為6 V、Vd為5 V時的歸一化最大源-漏電流作為彎曲半徑的函數（歸一化到平坦狀態下測量的最大源-漏電流）；
b 彎曲測試的實施；
圖7. 基于ICCN的有機互補反相器
a 基于纖維素納米的有機互補反相器的照片及其簡化的電路圖；
b輸出電壓和c增益隨輸入電壓的變化。輸入電壓從-2 V掃描到4 V；
【總結】】
作者展示了一類環境友好的全固態離子導電纖維素納米紙( ICCN )電介質。觀察到該電介質材料具有高透明度、低表面粗糙度、良好的熱耐久性和優異的機械性能。ICCNs適用于包括p型小分子C8 - BTBT、n型小分子NTCDI - F15和聚合物半導體PQT - 12在內的不同類型的OSCs柔性OFETs的制備。并且，ICCNs可同時用作介電層和襯底層。所有這些器件都顯示出良好的OFETs性能，并且可以在低于2 V的柵極-源極電壓下工作。
展開 當外加電壓U1UC時,雖然開始時A>B,固體電介質溫度上升;但當溫度升到t1時，發熱量A與散熱量B相等，建立起了熱平衡。此時,若介質能耐受溫度t1的作用,則固體電介質能正常工作,不會發生熱擊穿。當外加電壓等于UC時,當介質溫度升到t2時，建立起了熱平衡，但不穩定。溫度略有升高,發熱量A即大于散熱量B,最終仍然發生熱擊穿。電壓UC是發生熱擊穿的臨界電壓。</p><p> 電化學擊穿 在電場、溫度等因素作用下，固體電介質發生緩慢的化學變化，性能逐漸劣化，最終喪失絕緣能力，從而由絕緣狀態突變為良導電狀態。電化學擊穿過程包括兩部分：因固體電介質發生化學變化而引起的電介質老化；與老化有關的擊穿過程。</p><p> 固體電介質發生緩慢化學變化的原因多種多樣。直流電壓下，固體電介質因離子電導而發生電解，結果在電極附近形成導電的金屬樹枝狀物，甚至從一個電極伸展到另一個電極。在電場作用下，固體電介質內部的氣泡中，或不同固體電介質之間的氣隙或油隙中，會發生<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%B1%80%E9%83%A8%E6%94%BE%E7%94%B5" rel="noopener noreferrer" target="_blank">局部放電</a>。與固體電介質接觸的電極邊緣場強較強的局部區域內如有氣體或液體電介質，這里也會發生局部放電。局部放電的長期作用會使固體電介質逐步損壞?？諝庵械姆烹妼⑿纬沙粞酢⒌难趸锏然瘜W性質活潑的物質，它們會使固體電介質發生化學變化。對有機固體電介質，在電極上尖端處或微小空氣隙處，會發生樹枝狀放電，并留下炭化痕跡。</p><p> 電場越強，溫度越高，電壓作用時間越長，固體電介質的化學變化進行得越強烈，其性能的劣化也越嚴重。
展開 如果你有一個緊密聚焦的激光束，被認為是一系列具有明顯不同傳播方向的平面波的疊加；這與光束發散度有關。
想象這樣的光束在介電鏡上反射，反射率不僅取決于波長，還取決于入射角。不應該將反射率作為主要方向；這實際上意味著你假設一個簡單的平面波的反射，忽略光束發散。那么問題來了：鏡子的角度依賴性是否會顯著影響這種光束的反射？
關于該問題的相關性的第一個檢查可能是計算反射率在相關角度范圍內是否有顯著變化；可以使用任何簡單的薄膜涂層軟件來完成。實際計算產生的反射率和可能的更多細節需要更多的東西，例如產生的反射光束輪廓——如何完成？
使用空間傅里葉變換
從數學上講，只要處于線性狀態，問題就不會太復雜，即只要涉及的光強度不太高。那么我們可以簡單的
將聚焦光束視為平面波的疊加，
根據其入射角計算每個平面波分量的反射
從反射平面波的疊加構造得到的反射光束。
換句話說，我們應用空間傅里葉變換（本質上意味著計算其平面波分量的幅度），將傅里葉變換與反射的幅度系數相乘，并在需要時變換回真實空間。
如何在實踐中做到這一點？
想象一下，如何使用無法進行此類計算的簡單薄膜涂層軟件來做到這一點。您可以從其他一些數值軟件開始，例如 Matlab 之類的軟件，以便將空間傅里葉變換應用于您的輸入光束，作為解釋算法的第一步。當您嘗試應用平面波分量的反射時，麻煩就來了。反射率計算不僅需要進行一次，還需要使用薄膜鍍膜軟件對每個組件進行計算——數字上可能計算 100 個或更多。因此，將其與其他軟件接口，例如，您可以從 Matlab 遠程控制它。這在某些情況下可能有效，但通常您沒有這樣的遠程控制功能。然后另一種方法是計算反射幅度與入射角的表格，將其存儲在文件中并將其導入 Matlab。無論如何，它變得乏味。然后你開始考慮在
展開 摘要
超解析介質納米線柵顯示出強烈的偏振依賴特性，因此可以用作寬帶反射器[J.W.Yoon等人，Opt.Express 23，28849-28856（2015）]。使用傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）研究選定納米線柵的偏振、波長和角度相關特性。對電場和納米線柵之間的相互作用進行了可視化。
建模任務
納米線
光柵級次分析器
場內部分析儀
總結-組件…
參數掃描（1D）
參數掃描（2D）
光柵內部場的可視化-TE
光柵內部場的可視化-TM
和文獻比較
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
更多閱覽
-光柵順序分析器
-抗反射蛾眼結構的嚴格分析與設計
-納米柱金屬表面構建塊的嚴格分析
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電介質的最新內容
參照《GB 29743.2-2025 機動車冷卻液 第2部分：電動汽車冷卻液》國家標準，研究團隊針對動力電池浸沒場景進行了關鍵指標的驗證：
電介質絕緣性與電導率安全閾值： 浸沒液直接接觸極具高壓危險的匯流排，嚴苛的絕緣是安全底線。該研究使用的基礎介質擁有高達1.9×101? Ω·cm的體積電阻率，其優異的非解離性確保在使用周期內杜絕微短路與極化引發的熱失控。
需要注意的是，OpticStudio可以詳細的模擬表面膜層，如金屬膜層或多層電介質膜層等。在本例中，我們將主要展示棱鏡幾何體的建立，因此只會在模型中使用簡單的膜層。
無論何種應用，表面等離子體光子學都依賴于在金屬-電介質界面操作電磁場和自由電子之間的相互作用——電介質是一種可在電場的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）。控制金屬電氣和光學屬性的自由電子會在電磁場（即光）中振蕩，并產生一種被稱為表面等離子體的現象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級，自由電子被限制在微小的空間區域里，從而限制了其振動的頻率范圍。
橢圓偏振分析器1個月前
當線偏振光(分解為一個偏振平行(??p,i)和一個垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質相互作用時，偏振態會發生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(??)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(??))，可以推導出介質的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
當線偏振光(分解為一個偏振平行(??p,i)和一個垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質相互作用時，偏振態會發生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(??)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(??))，可以推導出介質的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
注意：類似的考慮適用于透射情況，但為了簡單起見，只討論反射。
無論何種應用，表面等離子體光子學都依賴于在金屬-電介質界面操作電磁場和自由電子之間的相互作用——電介質是一種可在電場的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）?？刂平饘匐姎夂凸鈱W屬性的自由電子會在電磁場（即光）中振蕩，并產生一種被稱為表面等離子體的現象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級，自由電子被限制在微小的空間區域里，從而限制了其振動的頻率范圍。
摘要
超解析介質納米線柵顯示出強烈的偏振依賴特性，因此可以用作寬帶反射器[J.W.Yoon等人，Opt.Express 23，28849-28856（2015）]。使用傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）研究選定納米線柵的偏振、波長和角度相關特性。對電場和納米線柵之間的相互作用進行了可視化。
建模任務
納米線
光柵級次分析器
場內部分析儀
總結
超透鏡的設計和分析
在本用例中，一個基于電介質、圓柱形支柱的聚焦超透鏡被設計出來，同時我們也對其進行了詳細分析。使用的參數依據E. Bayata（2022）的文章。
超光柵構建--在實例中討論
基于選定的例子，我們說明了如何在VirtualLab Fusion中構建和配置超光柵結構。
為此，使用傅立葉模態法/嚴格耦合波分析（FMM/RCWA）計算周期性結構（透射或反射、電介質或金屬）內部的場。還可以指定場的哪一部分應該可視化：正向模式、反向模式或兩者同時顯示。
元件內部場分析儀：FMM
元件內部場分析器：FMM是光柵光學裝置的獨有功能，可提供光柵結構內部電磁場的可視化。
元件內部場分析儀：FMM3個月前
為此，使用傅立葉模態法/嚴格耦合波分析（FMM/RCWA）計算周期性結構（透射或反射、電介質或金屬）內部的場。還可以指定場的哪一部分應該可視化：正向模式、反向模式或兩者同時顯示。
