Abstrato

Modelo de tempo fracionário de difusão de defeitos de relaxação dielétrico

Çavuş MS, Bozdemir S

O modelo de difusão de defeitos tem sido utilizado para explicar a relaxação dielétrica e outros fenómenos de relaxação observados em alguns materiais dielétricos. No modelo foi assumido que os defeitos se movem através do sistema por passeio aleatório numa dimensão e a relaxação, que é instantânea e independente do estado de outros locais dipolo, só pode ocorrer quando um defeito se difunde para um dipolo. Neste estudo, o modelo de difusão de defeitos é reconsiderado utilizando a técnica de cálculo fracionário, e o modelo é estendido para o modelo de difusão de defeitos fracionário unidimensional e tridimensional. Uma função de correlação dipolo derivada da abordagem fracionária é idêntica à função de relaxação não exponencial de Kohlrausch-Williams-Watts (KWW), que é universal para descrever os dados de relaxação de uma grande variedade de materiais polares. De seguida, é exposta uma nova suscetibilidade complexa fracionária obtida a partir do cálculo fracionário assistido pelo modelo de difusão de defeitos, e mostra-se que os resultados são compatíveis com o comportamento empírico de Cole-Cole e do tipo Cole-Davidson, e o comportamento de Havriliak-Negami é também obtido sob os certos limites. Os resultados obtidos conduzem a uma interpretação molecular do comportamento do tipo não-Debye. Isto sugere possíveis mecanismos microscópicos de relaxação em materiais polares com cadeias moleculares.