Dielectric response of a ferroelectric nematic liquid crystalline phase in thin cells
我们研究了夹在两个金或ITO电极之间的极性非晶相（NF）的介电性质，作为细胞表面。在体中，NF预计将表现出戈德斯通模式（相位子），因为偏振可以均匀地旋转而没有能量成本。然而，由于指向矢和极化方向之间的耦合是有限的，并且即使在没有对准表面层的情况下，限制也会导致极化重新取向的一些能量成本，因此在kHz范围内测量相子介电弛豫频率。相位子模式很容易被偏置电场淬灭，这使得在铁磁相和铁磁相中都能够跟随极化幅度的波动。这种振幅（软）模式也受边界条件的影响。描述NF相的相位和振幅波动的理论表明，该系统的自由能，因此，介电响应是由偏振相关的条款与flexoelectricity相关的仅在一个非常弱的表面锚定占主导地位。由于弹性项的贡献总是可以忽略的。该模型将观测到的低频模式与弱耦合到偏振波动的指向矢波动联系起来。
2022-10-10 cond-mat.soft
Polarization effects on the dielectric properties of molten AgI
采用两种离子模型对熔融碘化银在923 K下的静态纵向介电和响应函数进行了分子动力学模拟。第一个是刚性离子模型，而在第二个中，阴离子的诱导偶极矩被添加到第一个的有效对电位。从理论上推导出可极化离子模型的介电函数由电荷和偶极矩密度的空间相关性决定。还研究了长波长下的电荷结构因子。
2007-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computing the dielectric constant of liquid water at constant dielectric displacement
采用基于经典力场的分子动力学模拟，在固定的电位移D下，计算了液态水的静态介电常数。限制电位移的方法是Stengel、Spaldin和Vanderbilt（Nat.Phys.2009，5：304）开发的恒定D方法的有限温度经典变体。也有一个修改的方案强加固定值的宏观场E。该方法适用于流行的SPC/E模型的液态水。我们比较了四种不同的估计的介电常数，两个从波动的极化在D = 0和E = 0和两个从有限的D和E的极化的变化。据发现，所有四个估计同意时，适当收敛。然而，实现收敛的计算工作量是变化的，其中常数D计算实质上更有效。我们将这种差异归因于纵向极化的弛豫时间比横向极化加速常数D计算短得多。
2016-04-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Electric field based Poisson-Boltzmann: Treating mobile charge as polarization
电解质溶液中的可移动电荷原则上可以表示为离子极化的发散。在加入显式溶剂极化后，有限体积的电解质可以被处理为复合非均匀介电体。将静电相互作用写成对电场能量密度的积分，我们表明，在这个公式中的Poisson-Boltzmann泛函是凸的，并且可以用于通过由Ericksen开发的电介质连续体的变分程序来导出电势和离子浓度的平衡方程（Arch. Rational Mech. Anal. 2007，183，299-313）。麦克斯韦场方程组的强制执行通过扩展的一组变分参数的矢量势表示的电介质位移，这是完全横向的电介质系统中没有嵌入的外部电荷。该表示中的电场能量密度是矢量势以及离子和溶剂极化之和的函数，使得相互屏蔽明确。
2020-12-05 cond-mat.soft
Electrode Polarization Effects in Broadband Dielectric Spectroscopy
在目前的工作中，我们提供了宽带介电谱显示强电极极化效应的各种材料，属于非常不同的材料类。这包括离子和电子导体，例如，盐溶液、离子液体、人血和介电常数材料。这些数据的目的是提供一个广泛的数据库，使电极极化的现象学和微观模型的有效性的关键测试。在目前的工作中，使用一个简单的现象学等效电路的描述，涉及一个分布式的并联RC电路元件的弱导电区域靠近电极的建模的结果进行了分析。实验数据的拟合结果表明，该方法具有较好的普适性。在研究的离子导电材料中，我们发现由于电极极化导致的第二分散区域的普遍外观，这仅在测量到足够低的频率时才显示出来。这表明在具有阻挡电极的离子导体中存在第二电荷传输过程。
2011-06-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
On variational principles for polarization responses in electromechanical systems
经典电动力学使用介电常数来描述机电系统对电场变化的极化响应。我们概括的描述，包括各种各样的反应，在电场的变化，发现在大多数系统和应用。机电系统可以在许多物理和生物应用中找到，例如膜，电池和介电弹性体中的离子传输。我们提出了一个统一的，一致的，变分的框架建模机电系统，因为它们响应于电场的变化，也就是说，因为它们的振动。这个框架的动机和开发使用经典的能量变分方法（EnVarA）。系统的电部分和化学机械部分之间的耦合由拉格朗日乘子或各种能量弛豫来描述。经典极化及其介电常数和介电常数作为该分析的输出出现。然后，麦克斯韦方程组成为电荷和电流的普遍守恒定律，并结合了极化的机电描述。极化描述了对电场变化的整个机电响应，有时可以近似为介电常数或介电色散。
2021-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Electrostatic interaction in the presence of dielectric interfaces and polarization-induced like-charge attraction
静电极化在许多纳米/微米尺度的物理系统中是重要的，例如胶体悬浮液、生物聚合物和纳米材料组装。极化势的计算需要求解三维泊松方程的有效算法。我们发展了一种有用的镜像电荷法，用于快速计算存在球形介质间断的泊松方程的格林函数。本文提出了一个广泛的研究，这种方法的收敛性分析和开发的粗粒度算法。粗粒化的使用可以将图像电荷的数量减少到十几个左右，减少1-2个数量级。我们使用该算法来研究在不同的电介质环境中可能带电的球体之间的相互作用力。我们发现的大小和电荷的不对称性，导致类似的收费之间的吸引力，与现有的结果一致。进一步研究了三体相互作用，发现在存在外界面的情况下，相互作用力依赖于界面的曲率，表现为非单调的静电力。
2014-06-23 cond-mat.soft physics.comp-ph
Uncovering Collective Modes Underlying the Giant Dielectric Response of Ferroelectric Nematic Liquid Crystals
The University of Osaka（大阪大学）；Kyushu University（九州大学）
研究铁电向列相液晶巨大介电响应背后集体模式，通过介电谱揭示其源于两种弛豫模式叠加，低频与短轴分子旋转有关，高频对应有效横向极化分量位移，为解释极性向列相流体介电谱提供框架。
2026-07-08 cond-mat.soft
Designing Coulombic Contact Interactions between Polarizable Particles through Asymmetry
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Guangzhou Municipal Key Laboratory of Materials Informatics（广州市材料信息学重点实验室）
研究通过调整大小、电荷和介电不对称性，消除极化粒子接触相互作用中的非库仑效应，验证了两球体计算和分子动力学模拟的结果，为可控自组装和材料设计提供了新方法。
2026-08-21 cond-mat.soft physics.comp-ph
Dielectric modulation of ion transport near interfaces
已知纳米器件中的离子迁移率和离子电导偏离本体行为，这是通常归因于表面效应的现象。我们表明，电解质和表面之间的介电失配可以定性地改变离子输运在一个违反直觉的方式。而不是以下的极化诱导的调制的浓度分布，流动性增强或减少的界面附近的离子气氛中的变化和平行于表面的极化力的影响。除了揭示这一机制，我们探讨了盐浓度和静电耦合的影响。
2018-09-14 cond-mat.soft
Influence of pore dielectric boundaries on the translocation barrier of DNA
我们研究了介电边界力对带电荷的刚性DNA片段通过固体中性纳米孔的易位过程的影响。我们评估静电的贡献易位的自由能垒的模型DNA片段通过评估的平均力的潜力，通过粗粒度的分子动力学模拟的极化效应的存在和不存在。感应极化电荷的影响已被考虑采用ICC*，最近开发的算法，可以有效地计算感应极化电荷上适当离散的介质边界。由于水具有比孔壁更高的介电常数，极化效应排斥界面附近的带电物体，具有显著增加自由能垒的效果。另一个研究的副作用是在诱导孔电荷存在的情况下带电聚合物周围反离子分布的变化。此外，我们还研究了向溶液中加入盐的影响。
2010-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.bio-ph
The Static Dielectric Constant of a Colloidal Suspension
从电动力学方程出发，导出了胶体悬浮液的静态介电常数的表达式。分析假设离子具有相同的扩散率，并且双层比颗粒的曲率半径薄得多。结果表明，双电层极化机制的介电增量来源于存储在盐浓度不均匀性中的自由能。我们还表明，占主导地位的极化电荷的理论是在电极，而不是接近粒子。
2001-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polarization Dependence of Born Effective Charge and Dielectric Constant in KNbO$_3$
发现KNbO_3的玻恩有效电荷Z^{*}和介电张量ε_{ \infty }对原子几何形状非常敏感，在顺电立方相和铁电四方相和菱方相之间变化高达27%。减去裸离子的贡献揭示了Z^{*}的动态分量的变化高达50%，而原子位移通常仅为晶格常数的几个百分比。采用{ \it ab initio}线性化缀加平面波线性响应方法，计算了参考立方、实验四元和理论确定的菱面体基态结构的Z^{*}、ε_{ \infty }和布里渊区中心的所有声子频率。KNbO_3的基态菱面体结构是通过使弛豫原子上的力最小化来确定的。与立方结构相比，菱面体结构的所有带心声子模都是稳定的，其频率与实验符合得很好。在四方相中，立方相中的软区中心模式之一被稳定。考虑到铁电跃迁中原子的位移很小，不仅软模频率，而且玻恩有效电荷和介电常数对原子几何形状都很敏感。
1996-10-15 cond-mat.soft
Mechanisms of electrostatic interactions between two charged dielectric spheres inside a polarizable medium: An effective-dipole analysis
本文通过有效偶极分析研究可极化介质中两个带电介电球的静电相互作用，发现当介质介电常数大于两球时，短距离下会出现极化诱导的异号电荷排斥，揭示了该反直觉现象背后的电荷分离与介质极化物理机制。
2025-02-04 cond-mat.soft
Field theory of structured liquid dielectrics
本文发展了一种场理论方法来处理结构液体微扰的非局部和非线性响应。我们感兴趣的系统是由偶极溶剂分子和简单的盐阳离子和阴离子。我们描述它们由两个独立的序参量，极化场的溶剂和离子的电荷密度场，包括和治疗的非静电部分的相互作用明确和一致。我们展示了如何推导出越来越精细的尺度的极化和静电场的泛函，并在线性制度中求解所得的平均场鞍点方程。我们得到的标准，其解决方案，取决于结构的长度和溶剂的极性的字符。我们的方法提供了一个系统的方法来推导广义极化理论。
2022-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrical properties of polyetherimide thin films: Nonparametric dielectric reponse analysis with distribution of relaxation times
用于电绝缘和能量存储的高温聚合物材料需要用于转换功率应用，例如脉冲功率和混合电动车辆。候选材料之一是聚醚酰亚胺，一种玻璃化转变温度超过200 ℃的非晶热塑性塑料。在这里，介电材料的研究报告，考虑到在聚醚酰亚胺的极化和导电过程。
2013-04-19 cond-mat.soft
