什么是电介质(Dielectrics)？

电介质是物理学的一个分支，它研究绝缘材料如何将电容器中的不同电荷分开。电容器是一种带有两个电荷相反的金属板的装置，介电绝缘材料使电荷保持分离。影响电介质的特性包括热膨胀、热导率和比热。给定材料中相互作用电荷的强度由介电常数确定。所有材料，包括空气、水、玻璃，人体的不同部位都有一个特定的介电常数，电介质已被用于开发超导体、光通信系统和微电子器件。非金属固体法案不能很好地传导电荷，因此，正电荷和负电荷会留在电容器的绝缘体的对侧。非金属固体起绝缘体的作用是因为它们不能很好地传导电荷，所以正负电荷会留在相反的两边。电容器中的极板可以用很小的间隙隔开，中间夹一个介电材料，降低电场强度，防止设备短路。电容是由电荷和电压之间的比率产生的，它的测量值与绝缘材料的介电常数成比例。如果电荷和电压过高，则电介质材料失效，电荷不能再被分离，足够的热量会积聚起来损坏电容器和相关的电子元件。电介质科学已被用于制造电路板和安装在电路板上的微小元件。利用可见光等光源，也可以高速制造微观零件光，紫外线和x射线由复合聚合物制成的绝缘膜也可以作为非常小的集成电路及其部件的电介质。电路尺寸越小，电流越容易泄漏，热量的增加会严重损坏肉眼几乎看不见的电路元件。存储电容器和非易失性存储器使用高介电常数的材料来抵抗强电荷的影响。从金属片到空气到人体骨骼，任何东西都是介电的，都能储存电荷研究纳米材料的科学家们意识到电介质有助于了解各种纳米复合材料中的能量储存方式。在制造纳米结构时，研究人员可以控制内部有多少气泡来调整介电常数。本文阐述了制造无缺陷材料的重要性通过使用能够测量绝缘材料介电性能的特殊显微镜，不断制造出适合特定应用的微观薄介电材料。