Abstrait

Modèle de relaxation diélectrique par diffusion de défauts à temps fractionné

Çavuş MS, Bozdemir S

Le modèle de diffusion des défauts a été utilisé pour expliquer la relaxation diélectrique et d'autres phénomènes de relaxation observés dans certains matériaux diélectriques. Dans le modèle, on a supposé que les défauts se déplacent à travers le système par marche aléatoire en une dimension et que la relaxation, qui est instantanée et indépendante de l'état des autres sites dipolaires, ne peut se produire que lorsqu'un défaut diffuse vers un dipôle. Dans cette étude, le modèle de diffusion des défauts est reconsidéré en utilisant la technique du calcul fractionnaire, et le modèle est étendu au modèle de diffusion des défauts fractionnaire unidimensionnel et tridimensionnel. Une fonction de corrélation dipolaire dérivée de l'approche fractionnaire est identique à la fonction de relaxation non exponentielle de Kohlrausch-Williams-Watts (KWW), qui est universelle pour décrire les données de relaxation d'une grande variété de matériaux polaires. Ensuite, une nouvelle susceptibilité complexe fractionnaire obtenue à partir du calcul fractionnaire assisté par le modèle de diffusion des défauts est exposée et il est démontré que les résultats sont compatibles avec le comportement empirique de type Cole-Cole et Cole-Davidson, et que le comportement Havriliak-Negami est également obtenu dans certaines limites. Les résultats obtenus conduisent à une interprétation moléculaire du comportement de type non-Debye. Cela suggère des mécanismes microscopiques possibles pour la relaxation dans les matériaux polaires ayant des chaînes moléculaires.