Использование метода комплексного электрического модуля для определения релаксационных параметров диэлектриков с высокой электропроводностью
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-153X-2022-3-1-11-20Ключевые слова:
электрический модуль, релаксационные параметры, уравнение Гаврильяка - Негами для электрического модуляАннотация
В работе показано, что метод комплексного электрического модуля позволяет исследовать характеристики релаксационных процессов, скрытых высокой электропроводностью диэлектриков. Данный метод позволяет определять релаксационные параметры диэлектриков в случае, когда отсутствуют релаксационные пики на частотной зависимости диэлектрических потерь ε”(f). В результате его применения на частотных зависимостях M”(f) можно выявить релаксационные пики, а также обнаружить график M’(f) с резким ростом в области частот, соответствующих максимуму M”. Аппроксимируя одновременно кривые M”(f) и M’(f) в области частот, соответствующих максимуму M” на основе уравнения Гаврильяка — Негами для электрического модуля, можно определить релаксационные параметры α, β, τ0 для исследуемого образца.
Библиографические ссылки
Annus, P., Min, M. (eds.). (2021) Bioimpedance and Spectroscopy. London: Academic Press, 452 p. (In English)
Asami, K. (2002) Characterization of biological cells by dielectric spectroscopy. Journal of Non-Crystalline Solids, 305 (1–3), 268–277. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)01110-9 (accessed 15.10.2021). (In English)
Avanesyan, V. T., Salnikova, Zh. A. (2020) Electric modulus spectroscopy of PA6/PA66 aliphatic polyamide. In: Yu. Gorokhovatsky, D. Temnov, V. Kapralova (eds.). AIP Conference Proceedings. Vol. 2308. Proceedings of The XV International Conference “Physics of dielectrics” (St. Petersburg, Russia, 5–8 October 2020). [S. l.]: AIP Publ., article 030013. [Online]. Available at: https://doi.org/10.1063/5.0035258 (accessed 15.10.2021). (In English)
Castro, R. A., Ignatiev, A. I., Nikonorov, N. V. et al. (2017). Dielectric properties of silver-containing photo-thermo-refractive glass in temperature range of − 50 to + 250 °C: The role of hybrid molecular clusters. Journal of Non- Crystalline Solids, 461, 72–79. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.01.041 (In English)
Chelidze, T. (2002) Dielectric spectroscopy of blood. Journal of Non-Crystalline Solids, 305 (1–3), 285–294. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)01101-8 (accessed 15.10.2021) (In English)
Havriliak, S., Negami, S. (1966) A complex plane analysis of α-dispersions in some polymer systems. Journal of Polymer Science Part C: Polymer Symposia, 14 (1), 99–117. https://doi.org/10.1002/polc.5070140111 (In English)
Kremer, K., Schonhals, A. (eds.). (2002) Broadband dielectric spectroscopy (accessed 15.10.2021) (In English)
McCrum, N. G., Read, B. E., Williams, G. (1967) Anealastic and dielectric effecrts in polymeric solids. London: Willey Publ., 617 р., https://doi.org/10.1002/app.1969.070130214 (In English)
Nikonorova, N. A., Balakina, M. Y., Fominykh, O. D. et al. (2016) Dielectric spectroscopy and molecular modeling of branched methacrylic (co)polymers containing nonlinear optical chromophores. Materials Chemistry and Physics, 181, 217–226. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.06.052 (In English)
Nikonorova, N. A., Kononov, A. A., Dao, H. T., Castro, R. A. (2019) Molecular mobility of thermoplastic aromatic polyimides studied by dielectric spectroscopy. Journal of Non-Crystalline Solids, 511, 109–114. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2018.12.032 (In English)
Raicu, V., Feldman, Y. (eds.). (2015) Dielectric relaxation in biological systems: Physical principles, methods, and applications. Oxford: Oxford University Press, 432 p. (In English)
Romanov, A. N., Vinokurova, E. Yu., Kovrigin, A. O. et al. (2008) Dielektricheskie kharakteristiki biologicheskikh zhidkostej cheloveka pri razvitii onkologicheskikh zabolevanij [Dielectric characteristics of human biological fluids in the development of oncological diseases]. Barnaul: Azbuka Publ., 72 p. (In Russian)
Rychkov, A. A., Rychkov, D. A., Trifonov, S. A. (2005) Polimernye dielektriki [Polymer dielectrics]. Saint Petersburg: Knizhnyj Dom Publ., 156 р. (In Russian)
Salnikova, Zh. A., Kononov, A. A. (2020) Derivation of the Havriliak—Negami equation for the complex electrical modulus. In: Yu. Gorokhovatsky, D. Temnov, V. Kapralova (eds.). AIP Conference Proceedings. Vol. 2308. Proceedings of The XV International Conference “Physics of dielectrics” (St. Petersburg, Russia, 5–8 October 2020). [S. l.]: AIP Publ., article 030017. [Online]. Available at: https://doi.org/10.1063/5.0034028 (accessed 15.10.2021). (In English)
Salnikova, Zh. A., Plotnikova, L. V., Smirnov, A. P. et al. (2020a) Dielectric spectroscopy of blood serum of patients with chronic lymphocytic leukemia. In: Yu. Gorokhovatsky, D. Temnov, V. Kapralova (eds.). AIP Conference Proceedings. Vol. 2308. Proceedings of The XV International Conference “Physics of dielectrics” (St. Petersburg, Russia, 5–8 October 2020). [S. l.]: AIP Publ., article 030018. [Online]. Available at: https://doi.org/10.1063/5.0035270 (accessed 15.10.2021) (In English)
Salnikova, Zh. A., Plotnikova, L. V., Smirnov, A. P. et. al. (2020b) Diagramma Koul-Koula elektricheskogo modulya syvorotki krovi bol’nykh khronicheskim limfolejkozom [Cole-Cole diagram of the electrical module of blood serum of patients with chronic lymphocytic leukemia]. In: Materialy 54-j shkoly PIYaF po fizike kondensirovannogo sostoyaniya (16–20 Marta 2020 g.) [Materials of the 54th PNPI School on Condensed Matter Physics (16–20. March 2020)]. Saint Petersburg: NRC “Kurchatov Institute”—PNPI Publ., p. 157 (In Russian)
Sazhin, B. I. (ed.). (1977) Elektricheskie svojstva polimerov [Electrical properties of polymers]. 2nd ed. Leningrad: Khimiya Publ., 192 р. (In Russian)
Wolf, M., Gulich, R., Lunkenheimer, P. et al. (2011) Broadband dielectric spectroscopy on human blood. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)—General Subjects, 1810 (8), 727–740. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2011.05.012 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Жанна Андреевна Сальникова, Алексей Андреевич Кононов, Александр Павлович Смирнов, Рене Алехандро Кастро Арата
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
