Compensation between the parameters of the Jonschers's Universal Dielectric Response Law in disordered materials
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯坦大学)
研究通过实验验证Jonscher通用介电响应定律的正确性,发现交流电导率与频率呈分数次方关系,并揭示了直流电导率、预指数因子和交流电导率分数指数之间的补偿关系。
2026-06-15 cond-mat.dis-nn
Percolation and conductivity in evolving disordered media
针对键电导随时间演化的无序介质,提出两种渗流模型,研究其电导率演化规律,发现其一属传统普适类,另一产生非普适标度指数。
2023-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Effective conductivity of conduit networks with random conductivities
研究随机电导管道网络的有效电导率,结合几何无序与电导随机性,提出基于平均场的幂平均公式,并在逾渗晶格模拟中验证其稳健性。
2025-06-24 cond-mat.dis-nn
Conductivity of continuum percolating systems
我们研究了一类由Swiss-cheese模型表示的无序连续系统的导电性,其中导电介质是随机放置的球形孔之间的空间,在逾渗阈值附近。这个模型可以映射到一个键渗透模型,其中随机占据的键的电导$σ$是从$σ^{-a}$形式的概率分布中得出的。采用重整化场论的方法,我们证明了任意阶的$ε$展开,瑞士奶酪模型的临界电导率指数由$t^{\text{SC}} (a) = (d-2)ν+ \max [ϕ, (1-a)^{-1}]$给出,其中$d$是空间维度和$ν$和$ϕ$分别表示渗流相关长度和电阻的临界指数。我们的结果证实了一个猜想,这是基于“节点,链接,和斑点”的图片的渗流集群。
2001-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dielectric and conductivity relaxation in mixtures of glycerol with LiCl
我们报告了一个彻底的介电特性的α弛豫的玻璃形成甘油与不同的添加氯化锂。在20 Hz - 3 GHz的频率范围内研究了0.1 - 20 mol%的九种盐浓度,并在介电损耗和模量表示中进行了分析。提供了关于直流电导率、介电弛豫时间(从损耗)和电导率弛豫时间(从模量)的信息。总的来说,随着离子浓度的增加,从reorientationally过渡到conventionally占主导地位的行为观察和平移离子动力学和偶极reorientational动力学成为连续耦合。这就产生了这样的前景,即通过向偶极玻璃形成剂中加入离子,介电谱可以直接耦合到确定玻璃化转变的平移自由度,即使在通常观察到强去耦的频率范围内。
2008-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Critical Percolation and Transport in Nearly One Dimension
本文考虑了非金属导电聚合物在维数略大于1的分形网络($d = 1 + ε$)上的随机跳跃,并将其作为导电聚合物的输运模型。利用Migdal和Kadanoff的实空间重整化群方法,研究了渗流阈值附近的临界行为。与$ε$的常规展开式不同,关联长度的临界指数$ν=ε^{-1}+O(e^{-1/ε})$和电导率的临界指数$t\simeq ε^{-2} exp (-1-1/ε)$是$ε$的非解析函数,即$ε\to 0$ .临界团簇的电导率随相对宽度$\sim \exp (-1/ε)$呈高斯分布。在可变范围跳跃的情况下,发现DC电导率与“1-d Mott定律”$exp [ -( T_t/T)^{1/2}]$相关。它示出,相同类型的强的温度依赖性是有效的介电常数和频率依赖性的电导率,与导电性差的聚合物的实验数据一致。
1996-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Tunneling and Non-Universality in Continuum Percolation Systems
在许多渗流系统中,粒子间的导电是通过隧道效应,实验获得的电导率临界指数的值被认为是在$t_0$和大约$t_0+10$的范围内,其中$t_0$是通用的电导率指数。然而,这些后者的值是相当小的比那些可用的“一维”的隧道渗透理论预测。在这封信中,我们表明,这一长期存在的分歧可以解决考虑更现实的“三维”模型和有限的接近渗流阈值在所有许多可用的实验研究
2006-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Percolation from Quantum Metric in Flat-Band Delocalization
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过结合分析推导与新数值方法,揭示了无序对线性响应电导的影响,发现几何电导由实空间量子度量决定,并在二维多平面带Stub-玄武石晶格中识别出临界非局域化区域,支持经典渗流 universality class。
2026-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Statistical and Scaling Properties of the $ac$ Conductivity in Thin Metal-Dielectric Composites
本文研究了金属-介质薄膜的$ac$电导率在金属组分损耗的不同区域,特别是在损耗消失极限下的标度和统计特性。我们用二维$RL-C$网络对体系进行了建模,并用实空间重整化群方法计算了有效电导率。研究发现,对于很小的损耗,实际电导率会有很大的波动。的相关长度,这似乎是相当于本地化长度,发散消失的损失确认我们以前的结果为真实的电导率衰减的损失。我们还发现,真正的电导率的分布成为对数正态低于一定的临界损耗$R_{c}$,这是有限系统的大小依赖。对于无限大系统,临界损耗消失,对应于有限损耗的局部模式和零损耗的扩展模式之间的相变。
1998-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
2D Metal-Insulator transition as a percolation transition
通过仔细分析未掺杂高迁移率n-GaAs异质结构中二维电导率的低温密度依赖性,我们得出该系统中的二维金属-绝缘体转变是一种密度不均匀性驱动的渗透转变,其原因是在随机带电杂质无序背景下屏蔽的击穿。特别是,我们测得的$\sim 1.4$的电导率指数在低温下接近于4/3的二维逾渗指数值,并且我们的实验数据与我们的体系中存在零温度量子临界点的理论不一致。
2004-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Percolation of the aligned dimers on a square lattice
研究了二聚体(占据两个相邻吸附位置的粒子)在正方形晶格上各向异性连续沉积的逾渗和堵塞现象。研究了二聚体排列对电导率的影响。二聚体沉积的逾渗阈值低于单体沉积。然而,该问题属于随机渗流的普适类。最低的渗流阈值(PC = 0.562),观察到各向同性取向的二聚体。它是较高的(PC = 0.586)的情况下,二聚体严格沿一个方向对齐。二聚体取向状态影响电导率的浓度依赖性。所提出的模型似乎是有用的各向异性导体的双折射性能的描述。
2009-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Levy distributions of the currents intensities in metal dielectric systems
Levy分布涉及到许多物理现象。我们的研究目的是了解金属绝缘体的复合系统中使用上述分布的转变。采用基于基尔霍夫方程解计算的精确法(EM)计算各分区的电流强度。研究了不同系统宽度下的电流强度分布。我们解释这些分布的Levy定律。关键词:李维分布,逾渗,复合材料,电阻网络。
2013-04-15 cond-mat.dis-nn
From percolating to dense random stick networks: Conductivity model investigation
在蒙特卡罗研究中,二维随机棒系统的导电性从逾渗阈值到逾渗阈值密度的十倍进行了研究。我们提出了一个模型,明确地依赖于坚持密度和交界坚持电导率比。该模型描述了从由团簇结构决定的导电性到致密无规棒状网络导电性的转变。该模型的动机是由所观察到的密度的棍棒和接触中涉及的电流。有限尺寸标度效应也包括在描述中。导出的电导率模型应广泛适用于棒状粒子的随机网络。
2012-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Percolation-to-hopping crossover in conductor-insulator composites
在这里,我们表明,导电体-绝缘体复合材料的导电性,其中电子可以隧道从每个导电粒子到所有其他可能会显示两个渗流和隧道(即跳跃)制度,这取决于几个特性的复合材料。具体而言,我们发现,引起一个政权或其他的相关参数是$D/ξ$(其中$D$是导电颗粒的尺寸和$ξ$是隧道长度)和特定的复合材料的微观结构。对于大的值的$D/ξ$,渗流时出现的复合微结构可以被建模为一个规则的晶格,是分数占据的导电粒子,而隧道制度总是得到一个连续绝缘矩阵中的导电粒子的平衡分布。随着$D/ξ$的减少,格子状复合材料的电导率的扩散行为逐渐过渡到隧道状区域,表征连续体中的颗粒分散。当$D/ξ$值低于$D/ξ\simeq 5$时,电导率具有与复合材料的具体微观结构无关的隧道样行为。
2010-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Tunneling and percolation transport regimes in segregated composites
本文研究了隔离导体-绝缘体复合材料中的电子输运问题。在隔离导体-绝缘体复合材料中,导电粒子通过隧穿电导相互连接,从而形成一个整体的隧穿连接电阻网络。隔离是由大绝缘颗粒的存在下,禁止小得多的导电填料均匀地占据复合材料的三维体积诱导。通过考虑导电相的胶体状和颗粒状分散体,分别用连续体和晶格中的分散体建模,我们用蒙特卡罗模拟评估了偏析对复合电导率σ的影响,并表明应用于隧道网络的有效介质理论准确地再现了蒙特卡罗结果。该理论阐明了在连续介质中偏析的主要作用是减小平均粒子间距离,导致电导率的强烈增强。在晶格偏析的情况下,电导率的增强,而不是由第一和超越第一近邻的渗流阈值的降低。我们的研究结果推广到隔离复合材料的隧道为基础的描述之前介绍的均质无序系统的逾渗和跳跃制度。
2012-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Transport via classical percolation at quantum Hall plateau transitions
本文研究了无序二维电子气在强垂直磁场下的输运性质,重点研究了量子霍尔平台跃迁处的峰值纵向电导率$σ_{xx}^\mathrm{peak}$.我们使用一个本地的电导率模型,有效的温度足够高,使量子隧穿被抑制,考虑到随机漂移运动的电子在无序的潜在景观和非弹性过程中提供的电子-声子散射。提出了这个问题的图解解决方案,这导致了丰富的相互作用的传导机制,经典的渗流效应发挥了突出的作用。推导了高温极限下$σ_{xx}^\mathrm{peak}$的标度函数,该标度函数可用于从实验数据中提取经典渗流的普适临界指数。
2012-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
On homogenized conductivity and fractal structure in a high contrast continuum percolation model
在上一篇文章(S。Matsutani和Y. Shimosako和Y. Wang,Physica A \bf{391}(2012)5802-5809),我们数值研究了二维连续渗流模型(CPM)的具有高对比度局部电导率($γ_0$和$γ_1$,$0<γ_0 \ll γ_1$)的电势问题。作为数值计算结果,我们表明,在那里的等势曲线表现出分形结构的阈值$p_c$附近,并给出了一个近似的曲线表示之间的关系的均匀化电导率和体积分数$p$超过$[p_c,1]$。在这篇文章中,我们利用电导率的对偶性和准调和性质,重新研究了这些问题,以改进这些结果。我们表明,在$γ_0\to0$,CPM中的拟调和势问题是拟共形等价于一个随机狭缝问题,这导致我们的共形性和分形结构之间的观察阈值。在此基础上,我们将近似曲线的定义域$[p_c,1]$推广到$[0,1]$,并部分推广到三维情形.这些曲线很好地代表了电导率的数值结果。
2014-04-24 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Dielectric quantification of conductivity limitations due to nanofiller size in conductive powders and nanocomposites
导电亚微米颗粒非常适合作为非导电聚合物基质中的填料颗粒,以获得具有低逾渗阈值的导电复合材料。由于与微晶内的值相比,颗粒之间的跳跃过程中所涉及的态密度降低,因此纳米尺寸的填料颗粒对复合材料的导电性施加了限制。我们展示了如何在几十年的长度尺度上管理电荷传输过程的微观参数,可以准确和一致地确定从几赫兹到红外频率的介电光谱技术的范围。该方法,这是适合于各种系统的限制几何形状,被施加到密集包装的7纳米大小的氧化锡晶体颗粒与各种程度的锑掺杂和定量结果明确显示的作用,限制跳跃过程中的充电能量。
2008-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Rigidity percolation in random 3D rod systems
在由软的聚合物基体和硬的高纵横比颗粒组成的复合材料中,当内含物相超过临界密度时,复合材料经历机械强度的转变。这种现象(流变学或机械逾渗)是众所周知的,发生在许多复合材料中的临界密度超过电导率逾渗阈值。导电性渗透是由于接触渗透而发生的,接触渗透是指导电颗粒形成跨越复合材料的连接组分。然而,流变逾渗却没有一个完整的理论解释和预测描述。一个自然的假设是,流变渗流出现由于刚性渗流,从而夹杂物的刚性组件跨越复合材料。我们将复合材料建模为软芯棒的随机各向同性分散体,并研究了这种系统中的刚性渗流。建立在以前的二维系统的结果,我们开发了一个近似算法,通过迭代识别和压缩证明刚性图案,识别跨越刚性组件-等价地,分解成连续较小的刚性组件的刚性组件的巨型刚性组件。我们将此算法应用于随机杆系统,以估计刚性渗流阈值,并探讨其对杆的纵横比的依赖。我们发现,这个过渡点,像接触渗滤过渡点,比例成反比的平均(纵横比依赖)棒排除体积。然而,与接触渗滤缩放不同,刚性渗滤阈值的缩放对于相对低的纵横比是有效的。此外,临界杆接触数是恒定的纵横比高于一些相对较低的值,并低于麦克斯韦均衡条件的预测。
2021-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Hopping Conductivity of a Nearly-1d Fractal: a Model for Conducting Polymers
我们建议将定向聚合物链的导电网络视为各向异性分形,其维数D=1+ε接近1。在Migdal和Kadanoff的实空间重整化群中研究了这种分形上的渗流。我们发现当ε趋于零时,阈值和所有临界指数都是ε的强非解析函数,例如,电导率的临界指数为ε^{-2} \exp(-1-1/ε)。建立了渗流阈值处有限样品电导率的分布函数。它示出的中心体的分布是由一个通用的标度函数,只有低电导率分布的尾部仍然是$ε$依赖。研究了聚合物网络中的变程跳跃电导率:发现在多跳区中,直流电导率和交流电导率都服从准一维Mott定律。目前的结果是一致的导电性差的聚合物的电性能。
1998-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Solution of the tunneling-percolation problem in the nanocomposite regime
我们注意到,隧道渗滤框架是很好地理解在极端情况下,类似的双折射和跳跃的行为,但中间制度还没有被讨论过,尽管其相关的深入研究的电性能的纳米复合材料。接下来,我们在这里研究的导电性的分散体的颗粒填料内的绝缘矩阵考虑明确的填料颗粒的形状和粒子间的电子隧穿过程。我们表明,纳米复合材料的导电性的填料的依赖性的主要特征可以被复制,而不引入任何\textit{a priori}施加切断在粒子间的电导,通常在这些系统的解释类似的解释。此外,我们证明,我们的数值计算结果是完全再现的关键路径法,这是广义的,以包括颗粒填料的形状。通过利用这种方法,我们提供了简单的分析公式的复合电导率有效的许多制度的利益。我们的配方的有效性进行评估,通过重新解释现有的实验结果,纳米管,纳米片和纳米球复合材料和提取的特征隧穿衰减长度,这是发现其值的预期范围内。这些结果的结论,然后不仅是有用的中间政权的理解,但也为定制的纳米复合材料的电性能。
2010-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Dimensional effects on the tunneling conductivity of gold-implanted nanocomposite films
研究了金注入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和氧化铝纳米复合薄膜的电导率与金浓度的关系。当Au含量大于某一临界浓度时,Au-PMMA和Au-Al 2 O3的电导率可以用二维渗流来描述,表明渗流的临界相关长度大于膜的厚度。低于临界负载,导电性主要由分散在PMMA或氧化铝连续基质中的孤立Au颗粒之间的隧穿过程决定。使用有效介质分析的隧穿电导率,我们表明,金-PMMA的行为作为一个隧穿系统在两个维度上,作为膜厚度是可比的平均金颗粒尺寸。相反,金氧化铝薄膜的导电性是最好的三维隧道描述,虽然膜的厚度是只有几倍大于颗粒尺寸。我们解释增强的有效维数的金-氧化铝膜的隧穿制度,由于较大的膜厚度相比,平均粒子间的距离。
2015-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Long aging time thermal degradation of the ac conductivity and complex permittivity of conducting polypyrrole
导电聚吡咯的交流电导率和复介电常数的修改进行了监测,在整个两年的热老化在343 K。交叉频率的降低与直流电导率的退化相关,而对应于所谓的“通用”介电弛豫的交流电导率区域在老化的第一年期间几乎保持不变,这意味着多个退化过程之间的集体合作性,产生一个几乎与时间无关的有效无序环境。一个广泛的介电损耗峰值记录在新鲜标本分裂成两个不同的松弛退火过程的中间阶段。的直流分量和弛豫的老化时间的演变进行了定性分析和时间常数的确定。
2011-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Relaxation dynamics and ionic conductivity in a fragile plastic crystal
我们报告了一个彻底的表征的介电弛豫行为和离子电导率的塑料晶体混合物的60%丁二腈和40%戊二腈。塑性相可以很容易地过冷和弛豫行为进行了研究,通过宽带介电谱在液体,塑性结晶,和玻璃晶体相。在光谱中发现的非常明显的α-松弛的特征在于详细。从α-弛豫时间的温度依赖性,确定脆性参数为62,使该材料成为最脆弱的塑料结晶玻璃形成者之一。一个很明显的第二和微弱的迹象,第三次放松过程中发现,后者最有可能是Johari-Goldstein型。此外,相对较强的电导率的贡献被检测到的光谱表现出典型的离子电荷传输的功能。
2010-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Faraday effect in composites
在这篇文章中,我们研究的法拉第效应的二元复合材料组成的介质基体与金属夹杂物。我们首先使用的副本技巧与变分方法,以计算有效的介电常数张量(在准静态限制),这种复合材料在静态磁场。为了找到逾渗阈值附近的标度指数,我们使用高对比度或低频扩展结合标度。这两种方法的结果是一致的,并预测,附近的渗流阈值(及以下,即在介电区),法拉第效应大大增强。
1998-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quantum percolation in granular metals
针对大随机分布隧道电导的实际情况,发展了颗粒金属薄膜电导的量子修正理论。晶粒间电压的量子涨落(能量E远低于裸充电能级E_C)对平均电导\bar{g}(E)的抑制作用远大于其标准偏差σ(E)。在足够低的能量E_* 下,任何分布都变宽,σ(E_*)~ \bar{g}(E_*),导致隧穿态密度的强烈局域涨落。通过对矩阵重整化群方程的解析和数值分析相结合,建立了金属-绝缘体相变的渗流性质。
2004-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dielectric breakdown and avalanches at non-equilibrium metal-insulator transitions
最近的实验在VO 2薄膜的有限温度Mott转变的启发,我们提出了一个经典的粗晶粒介电击穿模型,其中每个自由度代表一个纳米晶粒,从绝缘体过渡到金属,随着温度和电压的增加,在随机阈值,由于淬火无序。我们描述了由此产生的非平衡金属-绝缘体过渡的性质,并解释了电阻跳变分布的普遍特征。我们预测,通过调整电压,接近另一个临界点,它将一个阶段的“螺栓”一样的雪崩从雪崩一样的。
2011-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci