Abstracto

Modelo de relajación dieléctrica por difusión de defectos en tiempo fraccional

ÇavuÃ…Ÿ MS, Bozdemir S

El modelo de difusión de defectos se ha utilizado para explicar la relajación dieléctrica y otros fenómenos de relajación observados en algunos materiales dieléctricos. En el modelo se supuso que los defectos se mueven a través del sistema mediante un recorrido aleatorio en una dimensión y que la relajación, que es instantánea e independiente del estado de otros sitios dipolares, solo puede ocurrir cuando un defecto se difunde a un dipolo. En este estudio, se reconsidera el modelo de difusión de defectos mediante el uso de la técnica de cálculo fraccional y se extiende el modelo a un modelo de difusión de defectos fraccional unidimensional y tridimensional. Una función de correlación dipolar derivada del enfoque fraccional es idéntica a la función de relajación no exponencial de Kohlrausch-Williams-Watts (KWW), que es universal para describir los datos de relajación de una amplia variedad de materiales polares. A continuación, se expone una nueva susceptibilidad compleja fraccional obtenida a partir del cálculo fraccional asistido por el modelo de difusión de defectos y se demuestra que los resultados son compatibles con el comportamiento empírico de tipo Cole-Cole y Cole-Davidson, y que el comportamiento de Havriliak-Negami también se obtiene bajo ciertos límites. Los resultados obtenidos conducen a una interpretación molecular del comportamiento de tipo no Debye. Esto sugiere posibles mecanismos microscópicos para la relajación en materiales polares que tienen cadenas moleculares.