ISSN 1608-5078 (Online)
Стр.
Скачать статью
Что такое диэлектрическая спектроскопия? Это — спектроскопия коллективных движений!
Р.Р. Нигматуллин
Оригинальная статья
open access
Претенциозный заголовок этой статьи неслучаен. Удается строго показать, что диэлектрическая спектроскопия как уникальный спектроскопический метод применим для изучения разнообразных коллективных движений и различных взаимодействий между ними в промежуточной области масштабов. Оказывается, что если определенное множество степеней свободы неупорядоченной системы может быть описано в модели случайных или квазидетерминированных фракталов, то удается строго математически показать, что множество самоподобньх релаксационных или обменных процессов взаимодействия с термостатом, имеющих место среди групп коррелированных электрических диполей, сводится в частотной области к степенному «универсальному» отклику, который наблюдался проф. А.К. Джоншером для широкого класса гетерогенных систем. Кинетика таких процессов во временной области оказывается весьма необычной: релаксация суммарного вектора электрической поляризации описывается кинетическими уравнениями, содержащими дробные операторы дифференцирования и интегрирования с действительными или даже комплексно-сопряженными показателями. Получено расширительное толкование и аналитическое обобщение эмпирического уравнения Фогеля-Фалчера-Таммана. Как оказалось, это уравнение в температурной области описывает переход от одного коллективного движения к другому и справедливо не только для первого максимума, но и для любой другой экстремальной точки, включая и точки локальных минимумов. Новый подход позволяет свести воедино твердоустановленные, но ранее разрозненные экспериментальные факты и понять реальные возможности диэлектрической спектроскопии. Автор этой статьи считает, что, определив истинное место диэлектрической спектроскопии среди других «спектроскопий», она станет уникальным методом, изучающим свойства различных коллективных движений и их разнообразные взаимодействия в промежуточной области масштабов.
Arkhipov V.I. & Zavidonov A.Yu. J.Molec.Liquids, 106/2-3, 2003. 155. Arkhipov V/I. J. of Non-Cryst. Solids, 305, 2002. 127. Bottcher C.J.F., Bordewijk P. Theory of Electric Polarization, Elsevier, Amsterdam, 1992. Gotze W., Sjogren L. Rep. Progr. Phys., 55, 1992. 241. Jonscher A.K., Dielectric Relaxation in Solids, Chelsea Dielectric press, London, 1983. Jonscher A.K. Universal Relaxation Law, Chelsea Dielectric press, Oxford, 1996. Kalmykov Y.P. and Limonova S.V. J. Molec. Liq., 43, 1989 71. Katana G. et al. Macromolecules, 28, 1995. 2714. Kremer F. J. Non-Cryst. Solids, 305, 2002, 1. Le Mehaute A., Nigmatullin R.R., Nivanen L. Fleches du Temps et Geometrie Fractale, Hermez, Paris, 1998. Mon H. Progr. Theor. Phys., 30, 1963. 578. Nigmatullin R.R. AppI. Magn. Resonance, 14, 1998. 601. Nigmatullin R.R. Physica A, 285. 2000. 547. Nigmatullin R.R. Abdul-Gader Jafar M.M., Shinyashiki N., Sudo S. and Yagihara S. J. Non-Cryst. Solids, 305, 2002. 96. Nigmatullin R.R., Osokin S.I. J. Signal Proc., 83, 2003. 2433. Nigmatullin R.R., Osokin S.I. and Smith G. J. Phys.D.: Appl.Phys. 36, 2003. 2281. Nigmatullin R.R., Osokin S.I. and Smith G. I. Phys.C.: Condens. Matter, 15, 2003. 3481. Nigmatullin R.R., Ryabov Ya.E. Phys. Solid State, 39, 1997. 87. Nigmatullin R.R., Ryabov Ya.E. Russ. Phys. J., 40, 1997. 314. Nigmatullin R.R. and Smith G., Physica A, 320, 2003. 291. Oldham K., Spanier J. The Fractional Calculus, Academic press, New York, 1974.Yulmetuev R.M., Khusnutdinov N.R. J. Phys. A., 27, 1994. 5363. Shurygin V.Yu., Yulmetuev R.M. Zh. Eks. Theor. Fiz. 96, 1989. 938; (Soy. JETP, 69, 1989) 532 and references there in). Sornette D. Phys. Reports, 297, 1998. 239. Somette D., Johansen A., Arneodo A., Muzy J.-F., Saleur H. Phys. Rev. Lett., 76, 1996. 251. Yulmetuev R.M. Phys. Let., 56A, 1976. 387. Zwanzig R. in Lectures in Theoretical Physics, ed. by W.E. Brittin et al., Intenscience Publ. Inc., New York, vol. III. 1961. 106-141.
Казанский государственный университет, г. Казань
Для цитирования:
Нигматуллин Р.Р. Что такое диэлектрическая спектроскопия? Это — спектроскопия коллективных движений! Георесурсы. № 2(17). 2005. С. 7-14.