Dielectric properties of Poly(vinylidene fluoride)/ CaCu3Ti4O12 nanocrystal composite thick films
采用溶液浇铸法和旋涂法制备了聚偏氟乙烯（PVDF）/CaCu 3 Ti4 O 12（CCTO）纳米复合薄膜（85 nm），该复合薄膜具有较高的介电常数（100 Hz时为90）。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪分别研究了复合材料的结构、微观结构和介电性能。复合材料的有效介电常数随CCTO体积分数的增加而增加，在所有的频率（100 Hz至1 MHz）下的调查。室温下的介电常数在100 Hz时约为90，在125 oC（100 Hz）时增加到约290。这些结果可用于开发高能量密度电容器。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Bounds on the Uniaxial Effective Complex Permittivity of Two-phase Composites and Optimal or Near Optimal Microstructures
本文系统研究两相单轴超材料有效复介电常数可达范围，通过构建分层叠层证明经典界限非最优，猜想改进界限并确定最优秩-4结构，同时利用Cherkaev-Gibiansky变换推导转换界限，证明了低损耗复合材料灵敏度界限的最优性。
2025-07-12 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
One-step Patterning of Sub-wavelength Plasmonic Gratings in Metal-Polymer Composites
基于双光子聚合（TPP）的2D和3D微/纳米制造已成为增材制造的有力竞争者，用于各种应用。在这篇手稿中，我们报告了一个步骤图案化的结构稳定，亚波长的2D和3D金纳米结构，使用飞秒激光，通过将单光子光引发剂仅在纯的和金属前体掺杂的聚合物。金属聚合物复合纳米结构是直接写入的原位减少金前体的光致抗蚀剂使用飞秒激光照射。光引发剂引发金前体的还原并基于双光子吸收现象诱导光致抗蚀剂的同时聚合。制备了不同金前驱体含量的衍射光栅，并通过测量其红外衍射效率进行了表征。最小线宽为390 nm，已达到5重量%的载金聚合物。系统地研究了激光功率、金属前驱体负载量等对线宽的影响。这些研究有望为探索新的材料组合铺平道路，以开发简单的制造方法，以显著低的成本和高产量制造金属复合材料功能结构。
2016-08-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Percolation Effect Induced Significant Change of Complex Permittivity and Permeability for Silver-Epoxy Nano-Composites
本研究通过传输/反射法测定银-环氧纳米复合材料的复介电常数与复磁导率，发现逾渗效应使介电常数显著提升至515，同时抗磁效应使磁导率降至0.31，在X波段内验证了逾渗幂律行为。
2025-03-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Toward creating isotropic microwave composites with negative refraction
对同时具有负介电常数和负磁导率的人工各向同性微波复合材料的性能进行了理论研究。四种复合材料被认为是。其中两个涉及介质与分裂环谐振器粒子与不同的颗粒安排。另外两个是用Omega粒子实现的。提出了一种分析开口环谐振器（SRR）电磁特性的天线模型，并通过数值模拟进行了验证。其次，计算了由SRR或Omega颗粒制成的复合介质的材料参数。结果表明，Ω复合材料比开口环谐振器更有希望获得负的介电常数和磁导率实值。
2003-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Spectral super-resolution in metamaterial composites
我们研究了在正常材料基体中含有超材料夹杂物的周期性复合材料的光学性质。我们考虑的情况下，这些夹杂物有尖锐的角落，并遵循赫瑟林顿和索普，使用分析结果认为，它是可以推断的形状的角落（其夹角）的吸收率的测量时，这种复合材料的夹杂物和周期细胞的尺度尺寸比波长细得多。这些分析参数支持高精度的数值计算结果的有效介电常数函数的夹杂物矩阵的介电常数比的函数，这种复合材料。结果表明，该函数具有连续的谱分量，其极限与夹杂物的面积分数无关，并且对于正方形和交错正方形阵列具有相同的极限。
2011-05-25 cond-mat.mtrl-sci math.AP physics.optics
Field and stress tunable microwave composite materials based on ferromagnetic microwires
新型的可调谐复合材料被认为是，有效的微波介电常数可能取决于外部直流磁场或拉伸应力。该复合材料由嵌入电介质基质中的导电铁磁微丝的短片段组成。当电磁波作用于复合材料时，短金属丝夹杂物起着基本散射体的作用，在夹杂物中感应出纵向电流分布和电偶极矩。这些诱导的偶极矩形成偶极子响应，其可以由某些复有效介电常数表征。后者可能具有由沿导线的强电流分布引起的谐振或弛豫色散，这取决于导线高频表面阻抗。在谐振频率附近，导线表面阻抗的任何变化都会导致电流分布的大变化，从而导致每个夹杂物的偶极矩和整个有效介电常数的大变化。对于铁磁导电微线，其表面阻抗不仅取决于其电导率，而且通过所谓的磁阻抗效应（MI）还取决于直流外部磁场和张力。因此，当向复合样品施加足够的磁场或张应力时，有效介电常数的色散可以从谐振型调谐到弛豫型。可以提出许多应用，包括用于不同结构的远程非破坏性健康监测的应力敏感介质，以及具有场相关反射/透射系数的选择性微波涂层。
2005-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Study on dielectric behavior of Lithium Tantalate(LT) nano particle filled poly (vinylidene fluoride) (PVDF) nano composite
对于热释电探测器应用材料，应具有低介电常数、高热释电系数、在小外加电场下大的非挥发性极化和低比热。铁电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）需要大电场（大于1200 kV/cm）极化，与其它热释电材料相比，PVDF的灵敏度较低。为了提高低极化电场下的非挥发极化，提高热释电系数，在聚偏氟乙烯（PVDF）基体中加入了纳米钽酸锂（LT），制备了LT/PVDF复合材料。重要的是研究复合材料的介电性能（用于检测器应用），因为介电常数随填料的体积分数和频率而变化。本文研究了不同体积分数（即10%~ 10%）的LT/PVDF纳米复合膜。通过将LT纳米颗粒分散在PVDF溶液中制备了LT的（eLT = 0.047，0.09和0.17）。LT/PVDF复合材料的介电性能进行了研究，通过改变LT的体积分数。LT/ PVDF复合材料的介电常数的增加相比，PVDF的LT的体积分数的增加，但在较高的频率几乎是恒定的损耗角正切。在低频区，当fLT = 0.17时，复合材料的介电常数大于PVDF和LT。在1 kHz下，随着fLT从0增加到0.17，介电损耗角正切也从0.04增加到0.175。用逾渗模型和空间电荷极化模型解释了复合材料的介电常数行为。
2008-08-04 cond-mat.mtrl-sci
New assembly route for three-dimensional metamaterials through effect medium theory
在这项研究中，我们说明了有效介质理论的设计三维复合材料的超金属的负介电常数和磁导率。所提出的超材料由嵌入电介质宿主中的涂层球体组成。简单的设计规则和公式以下的有效介质模型的数值和解析。我们证明了修正后的Maxwell-Garnett有效介质理论使我们能够通过组装涂层小球来设计三维复合材料。所提出的方法允许精确控制的介电常数和磁导率，并指导一个简单，灵活和通用的方法来制造复合材料。
2008-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Generalized two-body self-consistent theory of random linear dielectric composites: an effective-medium approach to clustering in highly-disordered media
在自洽框架下研究了二体偶极相互作用对二元、对称、随机介质复合材料有效介电常数/电导率的影响。通过任意地分裂电场的格林张量的奇异性，我们引入了一个额外的自由度的问题，在一个未知的“内部”去极化常数的形式。两个耦合的自洽方程确定后者和介电常数的介电对比度和体积分数。其中一个将通常的相干势条件推广到可极化物质元素的单相团簇之间的多体相互作用，而另一个则确定了团簇嵌入的有效介质。后者通常不同于总介电常数。所提出的方法允许多体校正的Bruggeman-Landauer（BL）计划在多散射框架中处理。四个参数被用来调整自洽的程度，并在一个示意性的几何方式来表征集群。给定这些参数，所得到的理论是“精确的”二阶的体积分数。对于合适的参数值，合理的优秀协议之间的理论和模拟的随机电阻网络和像素无序阵列在两个和树的维度，在整个范围内的体积分数。与模拟数据进行比较，使用“有效”的标量去极化常数，构成了一个非常敏感的指标偏离BL理论。
2012-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Novel sensing media based on ferromagnetic microwires for application to the remote imaging of the stress distribution
在这个研究项目中，我们提出了一种新的复合介质，它可以可视化任何阶段的机械应力：损伤之前和之后。所提出的应力可调复合材料的主要特征是其介电常数（介电常数），其取决于机械应力。这种复合材料可以被描述为一种“传感介质”，它为使用微波反射技术远程监测应力开辟了新的可能性。该复合材料可制成块状介质或薄覆盖物，以成像结构内部或其表面上的机械应力分布。
2003-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Effective medium description of dense clusters of plasmonic nanoparticles with spatial dispersion
本研究针对致密等离激元纳米粒子团簇，通过T矩阵计算验证了考虑空间色散的三参数等效介质模型可精确复现其电磁场，揭示了人工磁性和纵模的关键作用，为超材料设计提供了高效计算方法。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Effective dielectric response of dispersions of graded particles
基于我们的紧群方法和Hashin-Shtrikman变分定理，我们提出了一个新的解决方案，它有效地结合了多粒子效应的集中系统，梯度介电粒子的色散的有效准静态介电常数的问题。后的理论恢复现有的分析结果和模拟数据的分散体的硬电介质球的幂律介电常数分布，我们用它来描述的有效介电响应的非导电聚合物-陶瓷复合材料建模为分散体的介电核-壳颗粒。可能的推广的结果被指定。
2017-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Localized Surface Plasmon Resonance in SnS:Ag Nano-composite Films
用热蒸发法制备的硫化锡（SnS）和银（Ag）纳米复合薄膜在可见光区的消光光谱中出现两个明显的吸收峰。消光光谱的理论建模表明，这两个峰（500 nm和580 nm）对应于由扁银纳米颗粒产生的纵模（LM）和横模（TM）表面等离子体共振峰。通过对样品的结构和形貌表征得到了Ag和SnS的晶粒尺寸，并根据实际样品的介电常数，将实验结果与理论结果进行了比较。该研究表明，银纳米颗粒有效地散射光，并可用于开发具有改进效率的基于等离子体激元的SnS太阳能电池。
2014-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelectric Interactions in Layered Composites of Piezoelectric Quartz and Magnetostrictive Alloys
本文研究了压电石英和磁致伸缩铁钴钒合金（P）双层和三层复合材料中的机械应变介导磁电效应。结果表明，压电石英基复合材料的磁电电压系数（MEVC）高于传统铁电材料。在X切单晶石英和佩明杜尔的双层中，MEVC从20 Hz时的1.5 V/cm Oe变化到与纵向声学模式对应的弯曲谐振或机电谐振时的~ 185 V/cm Oe。在对称的石英-P三层中，MEVC在20 Hz时约为4.8 V/cm Oe，在纵向声共振时约为175 V/cm Oe。低频和共振ME效应的模型提供了MEVC的理论估计和计算MEVC与测量值基本一致。具有石英的磁电复合材料具有所需的特性，例如不存在铁电滞后和热释电损耗，并且可能在基于复合材料的磁传感器、换能器和高频器件中取代铁电体。
2012-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Stress-Dependent Magnetoimpedance in Co-Based Amorphous Wires and Application to Tunable Microwave Composites
在微波频率范围内，对经过特殊热处理的CoMnSiB玻璃涂层细金属丝进行了研究，发现其磁阻抗（MI）对拉伸应力有很强的依赖性。在0.5- 1.5GHz的频率范围内，当拉伸应力为600 MPa时，金属间化合物的MI值大于100%。结果表明，在这样高的频率下，一个大的MI变化主要与直流磁化方向。一个主机这样的微丝纳入介电矩阵可能构成一个新的传感介质，其特征在于由应力依赖的有效介电常数。这种介质可用于复合结构内部或其表面上的应力分布的微波可视化。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
