Anizotrop perkolyasiya. Ma'lumki, oquvchanlik chegarasi dan yuqorida izolyator va o'tkazuvchidan iborat aralashmadan tashkil topgan geterogen material elektr o'tkazuvchanligi o'tkazuvchan faza kontsentrasiyasi p ga darajaviy bog'liqdir: , bu yerda kritik indeks tizim o'lchamliligaga bog'liq: ikkita o'lchashlar uchun , uchta o'lchashlar uchun esa .
Bu muammoni umumlashtirishning tizimga anizotropiyani kiritish imkonini beruvchi turlari mavjud bo'lib, buning natijasida o'tkazuvchanlik tenzor kattalik bo'lib qoladi:
1) o'tkazuvchan faza tasodifiy orientirlangan anizometrik zarralar (tola, tsilindrlar) dan tashkil topgan bo'lishi mumkin; bunday material o'tkazuvchanligi doimo izotrop;
2) o'tkazuvchan faza anizotrop xususiy o'tkazuvchanlikli orientirlangan zarralardan iborat bo'lishi mumkin. Bu masala Shklovskiy tomonidan yaxshilab tahlil qilinib, bunday material oquvchanlik sohasi yaqinidagi kichik sohalaridan tashqari doim anizotrop bo'lishini ko'rsatgan, bunda anizotropiya oquvchanlik yaqinida skeyling qonuni bo'yicha kamayadi
(1.3.6)
bu yerda yangi kritik indeks.
Anizotropiya muammosini yana bog'lanishlar masalasi doirasida panjarali model yordamida ko'rib chiqish mumkin:
3) turli yo'nalishlar tufayli hosil bo'lish ehtimolligi turlichadir, biroq qarshiligi bir xil; bu holda o'tkazuvchanlik oquvchanlik chegarasi yaqinidan tashqari barcha yerda anizotropdir;
4) barcha bog'lanishlarning hosil bo'lish ehtimolliklari bir xildir, biroq ularning qarshiliklari turli yo'nalishlarda turlichadir. Bu holda ham barcha p larda, oquvchanlik sohasi yaqinidagi izotrop sohadan tashqari, o'tkazuvchanlik anizotropdir.
Panjarali rezistor modellar ham renormallashtirilgan guruhlar nuqtai nazaridan qarab chiqiladi; natijalar raqamli modellashtirish va effektiv muhit modeli yordamida olingan natijalarga yaqindir.
Anizotrop sferali yoki izotrop cho'zilgan zarrali kompozision materiallarning elektr xossalari Shklovskiy tomonidan to'liq o'rganilgan. Ikkala hol sferani xajmni o'zgartirmay ellipsga o'tkazuvchi koordinata o'zgarishida ekvivalentdir.
Agar va lar z o'qi bo'ylab orientasiyalangan ellipsoidlar tizimining z va x o'qlari bo'ylab makroskopik o'tkazuvchanliklari bo'lsa, va lar esa o'qi bo'ylab va unga ko'ndalang bo'lgan anizotrop sferalar tizimining makroskopik o'tkazuvchanliklari bo'lsa, u holda ular
, (1.3.7)
munosabat orqali bog'langan bo'lib, ellipsoidning katta va kichik o'qlari nisbatidir.
Anizotrop sferalar tizimi bog'lanishning anizotrop masalasi orqali modellashtirilishi mumkin. U holda orientirlangan izotrop ellipsoidlar tizimi uchun anizotropiya koeffisienti kritik holati
(1.3.8)
ko'rinishga ega bo'ladi.
Kritik indeks kattaligi raqamli hisoblashlar, hamda Keyli daraxti yordamida modellashtirish natijalari bo'yicha ni tashkil etadi. Chegarada anizotropiya kattaligi ga teng.
Matrisaningchegaraviy o'tkazuvchanligi uchun: va ) , gateng.
zarralar xajmiykontsentrasiyasi funktsiyasida makroskopik o'tkazuvchanlik va anizotropiya koeffisientlarining umumiy ko'rinishi 1.3.5-rasmda tasvirlangan:
|
1.3.5-rasm. Kompozision materiallar o'tkazuvchanligining (a, b) va o'tkazuvchanlik anizotropiyasining (a', b')to'ldiruvchining xajmiy kontsentrasiyasiga bog'liqligi. ( ) – anizotrop matrisadagi anizotrop sferalar; (b, b)- izotrop chegarali o'tkazuvchanlikli matrisadagi uzaytirilgan izotrop zarralar
|
Eksperimental natijalarni va sonli modellashtirishlarni tahlil qilishda tizimning chegaraviy o'lchamlarini e'tiborga olish zarur, chunki ularda oquvchanlik chegarasiga yaqinlashishda kattalashuvchi va natijalar talqinini qiyinlashtirishi mumkin bo'lgan o'tkazuvchanlik fluktuasiyasi kattadir. Streyliga muvofiq,
(1.3.9)
bu yerda kogerentlik uzunligi, , ν – 1,35, tizim o'lchami. Haqiqatda, oquvchanlik chegarasiga yaqinlashish va tizim o'lchami kamayishi bilan fluktuasiya oshadi.
Dostları ilə paylaş: |