铁电基础理论

铁电相变的宏观理论

4.1 电介质的特征函数

4.1.1特征函数和相变

按照热力学理论，在独立变量适当选定之后，只要一个热力学函数就可把一个均匀系统的平衡性质完全确定。这个函数称为特征函数。

系统内能的变化为

dW dQ dU +=

式中dQ 是系统吸收的热量，dW 是外界对系统作的功，对于弹性电介质，dW 有机械功和静电功两部分

m m i i dD E dx X dW +=

（3.2） 在可逆过程中，有

TdS dQ = （3.3）

于是内能的全微分形式为

m m i i dD E dx X TdS dU ++= （3.4）

为了得出其他特征函数的全微分形式，只需对它们的表示式（见表3.1）求微分，并利用式（3.2）和式（3.3）加以简化，其结果为

m

m i i m m i i m

m i i dD E dX x TdS dH dE D dX x TdS dH dD E dx X SdT dA +-=--=++-=1

m

m i i m

m i i m

m i i m

m i i dE D dx X SdT dG dD E dX x SdT dG dE D dX x SdT dG dE D dx X TdS dH -+-=+--=---=-+=212 （3.5）

对这些特征函数求偏微商，就可得出描写系统性质的各种宏观参量，例如，内能的偏微商可给出温度、应力和电场

D x S U T ,??? ????=，D S i i x U X ,???? ????=，x

S m m D U E ,???? ????= 上面8个特征函数均可用来描写电介质的宏观性质。具体采用何种特征函数，这要决定于对独立变量的选择。例如，以温度、应力和电位移作为独立变量，系统的状态要用弹性吉布斯自由能来描写。

在物质系统中，具有相同成分及相同物理化学性质的均匀部分称为“相”。由于外界条件的变化导致不同相之间的转变称为相变。在独立变量选定之后，系统处于什么相，这要决定于相应的特征函数。具体来说，系统的热平衡稳定相必须使相应的特征函数取极小值。例如，以温度、应力和电场作为独立变量时，特征函数为吉布斯自由能，系统的热平衡稳定相必须使吉布斯自由能取极小值。 在相变过程中，特征函数的变化可能有不同的特点，据此可以对相变分“级”（order ）。考虑独立变量为温度、应力和电场的情况，特征函数为吉布斯自由能。若相变中G 的(n-1)级以内的微商连续而第n 级微商不连续，则称其为n 级相变。 由式（3.5）可知，熵和电位移是G 的一级微商，比热是G 的二级微商

E X E X T G T T S T c ,22,???? ????-=??? ????= （3.6）

所以在一级(first order)相变中，熵S 、自发极化P s （电场为零时的电位移）和比热c 都不连续；在二级（second order ）相变中，熵和自发极化连续但比热不连续。

4.1.2 弹性吉布斯自由能的展开

为研究铁电相变，首先考虑独立变量的选择。在实验过程中，应力和温度便于控制是显然的，因此X 和T 应选为独立变量。由于铁电相变必须用极化来表征，相变的发生取决于极化对特征函数的影响，而极化与电位移的关系为D =ε0E ＋P ，所以选D 为独立变量是适当的。于是相应的特征函数是G 1

m m i i dD E dX x SdT dG +--=1 （3.7）

为了简化问题，我们在等温(dT=0)和机械自由(dX i =0)条件下寻找系统的稳定相。显然，这时只要研究D m 如何取值，使G 1达到极小。假设G 1可以写为D 的各偶次幂之和

6421016

14121D D D G G γβα+++= （3.8） 式中γ为正或零，α与温度呈线性关系

)(00T T -=αα （3.9）

这里α0是一个正的常量，T 0是居里-外斯温度。于是式（3.8）就成为

642001016

141)(21D D D T T G G γβα++-+= （3.10） 式（3.9）的假定实际上是表明顺电相电容率的变化符合居里-外斯定律。因为由式（3.5）和式（3.8）可知

531D D D E D

G γβα++==?? （3.11）

αε==??=

??==10021

2D D D E D G （3.12）

即α是顺电相电容率的倒数。由此式及式（3.9）可得

)

(100T T -=αε 这与实验上观测到的居里-外斯定律相一致，即

00~)()0(T T C T T C r r ---+

∞=εε （3.13）

而α0与居里常量C 的关系为 C

001εα= 式（3.10）是下面讨论的出发点。G 1随电位移和温度的变化灵敏地依赖于β的符号。下面将会看到，β<0对应于一级相变，β>0对应于二级相变。

由式（3.5）和式（3.10）可得

53001)(D D D T T E D

G γβα++-==?? （3.14） 令E=0，得自发极化

{}2/10202)](41[12T T r r

P s --+-=-βαβ （3.15） {}

2/10202)](41[12T T r r

P s ----=-βαβ （3.16） 因自发极化不能为虚数，故β<0时，其解为式（3.15），β>0时，其解为式（3.16）。 介电隔离率矩阵是电容率矩阵的逆矩阵。在一维情况下，二者互为倒数，由式（3.5）和式（3.10）可得 420021253)(D D T T D G D E γβαλ++-=??=??= （3.17）

因为讨论的是电场很弱的介电性，所以上式右边取E=0时的值。在顺电相无自发极化，上式成为式（3.13），即居里-外斯定律。在铁电相，D 等于P s 。将式（3.15）或式（3.16）代入上式，得

{}2/10201200)](41[1)(4T T r r T T --±+--=--βαβαλ （3.18）

4.2 一级铁电相变

3.2.1 特征温度

在γ>0，β<0的条件下，式（3.10）所示的G 1在不同温度下的图象如图3.1所示。

由图可见，存在着4个特征温度，即T 2，T 1，T c 和T 0。当T=T c 时，3个极小值相等，即顺电相和铁电相在能量上同等有利，T c 称为居里点或居里温度。 各个特征温度的确定：

T 0称为居里-外斯温度，它由式（3.13）给出。实验上由顺电相λ(T)直线与T 轴的交点确定。

当温度处于居里温度时，铁电相与顺电相的G 1相等。由式（3.10）可给出

06

141)(2164200=++-sc sc sc c P P P T T γβα 式中P sc 是T=T c 时的P s ，P sc 还必须满足

0)(5300=++-sc sc sc c P P P T T γβα

由以上两式可给出

r P sc 432β-=

（3.19） r

T T c 02

0163αβ+= （3.20） 对于BaTiO 3，T c =T 0+7.7(K)。

介电隔离率是G 1的二级偏微商，在T c 附近，介电隔离率也是不连续的。

-→c T T 时，λ由式（3.18）给出。将式（3.20）代入式（3.18）

，并把T c －T 作为一级小量近似，得出

r T T c 43)(82

0βαλ+-= （3.21）

+→c T T 时，λ由式（3.13）表示。利用式（3.20）

，可得 r T T c 163)(2

0βαλ+-= （3.22）

对比以上两式可知，在-c T 时，介电隔离率是+c T 时的四倍，T c 以上的居里常量是

T c 以下的八倍。

T 1的特点是，当T

5个点上，?G 1/?D=0；当T>T 1时，只有一个极小值，即只在一个点上?G 1/?D=0。由极值条件

0)(5300=++-rD D D T T βα

给出

0=D

()2/12/1002)(421????????????---=T T r r D αββ

当)(4002T T r ->αβ时有5个解，)(4002T T r -<αβ时只有1个解。使)(4002T T r -=αβ的温度即为T 1

r T T 02

014αβ+= （3.23）

对于BaTiO 3，T 1=T 0+10(K).

T 2是G 1（D ）曲线上两个拐点刚好消失的温度。拐点相应于二级微商为零，即

053)(4200212=++-=??rD D T T D

G βα 于是

()2/12/1002)(2093101????????????---=T T r r D αββ

当)(209002T T r ->αβ时，D 有2个解，当)(209002T T r -<αβ时无解，由此可知

r

T T 02

02209αβ+= （3.24）

对于BaTiO 3，T 2=T 0+18（K ）。

一级相变的特征之一是有热滞（thermal hysteresis ）。在降温通过居里点时，即使在T c 以下，晶体仍保持其亚稳的顺电相；而在升温通过居里点时，即使在T c 以上，晶体仍保持其亚稳的铁电相。换言之，降温过程中测得的居里点低于升温过程中测得的居里点。不管怎样降低变温速率，这种差别也不能消除。热滞的大小决定于晶体的性质。上面的讨论指出了热滞的范围为T 0至T 1，因为T 1是亚稳铁电相可存在的最高温度，T 0是亚稳顺电相可存在的最低温度。

3.2.2 系数α0，β和γ的测定

热力学理论预言了一些物理量之间的关系，它们是用G 1展开式的系数α0，β和γ表示的。为了检验这些关系，必须测定这些系数。

α0的测定可借助于T 0以上的电容率。由式（3.13）得出居里常量C ，100)(-=C εα。

β和γ的测定有各种方法。例如测量+→c T T 的介电隔离率和-→c T T 的自发极化。式（3.22）表明，+→c T T 时介电隔离率()

)16/(32r T c βλ=+。式（3.19）给出，

-→c T T 时，)4/(32r P sc β-=。由此两式可得2/)(4sc c P T +-=λβ，4)(3sc c P T +=λγ。 3.2.3 潜热及熵的改变

居里点处自发极化的不连续变化导致潜热及熵的跃变。系统的熵为D X T G S ,1)/(??-=，相变时熵的改变为

D

X D X T G T G S S S ,1,100??? ????+???

????-=-=? 由式（3.10），有 []??

? ????+??? ????+-??=T P T P T T T P S sc sc sc γβα?640026141)(21 （3.25） 忽略β和γ随温度的变化，则 2021

sc P S α?=（JK -1m -3） （3.26）

居里点处的潜热

202

1sc c c P T S T Q α??==（Jm -3）

（3.27） 对于BaTiO 3，测得?Q=210J/mol ，与计算值相符合。

3.2.4 电场对居里温度的影响

为了单纯研究电场的作用，设应力为零且电场只有一个分量E m ，于是T c 时a, b 两相吉布斯自由能相等的条件为 0)()(=----=m mb ma b a dE D D dT S S dG

由此得

b a mb ma

m c S S D D E T ---=?? （3.28）

此式右边的分子即为P sc ，分母由式（3.25）给出。

忽略β和γ对温度的依赖性，则?S 可用式（3.26）表示。再用式（3.19）表示

P sc (r

P sc 432β-=）得 2/100342???? ??-==??βγααsc c P E T （3.29）

对于BaTiO 3，测得?T c /?E=1.4?10-5K ·m/V ，与计算值相近。

在稍高于居里点的温度，足够强的电场可以诱发铁电相(field-induced transition)，其表现之一是如图3.3所示的双电滞回线。

4.3 二级铁电相变

如果在式（3.10）中β为正，则弹性吉布斯自由能与电位移的关系如图 3.5所示。

当TT 0时，曲线只有在D=0有一个极小值，这表示顺电相是稳定相。因为我们总是把自发极化出现或消失的温度记为T c ，所以在这里，T 0=T c ，居里温度与居里-外斯温度一致。

研究表明，二级相变的基本特征不因D 6项的存在而改变，所以讨论二级相变时，通常（但不是必须）令γ=0。

为求自发极化，在式（3.14）中令E=0，γ=0，得知，T>T c 时，有

P s ＝0 （3.32）

T

()2/10??????-=βT T a p c s （3.33）

由此可知，随着温度上升到T c ，自发极化连续地下降到零，而且因为自发极化是连续的，故不会存在相变潜热。这些都是二级相变的特征。

介电隔离率由式（3.17）给出

203)(D T T c βαλ+-=

（3.34）

T>T c 时，有 )(0c T T -=αλ

（3.35）

T

可见T=T c 时，电容率发散，而且T c 以上的居里常量为T c 以下的两倍。

图3.6 示出了二级铁电相变附近自发极化和介电隔离率的变化情况。

3.3.2 系数α0，β和γ的测定

α0的测定与一级相变中的方法相同，即由电容率和居里-外斯定律求出。 β和γ的测定可借助自发极化与温度的关系。由式（3.33）可知，居里点附近，)(2T P s 是斜率为α0/β的直线，由此斜率和α0即可定出β。离居里点较远时，)(2T P s

不是直线而由式（3.16）来描述。作出实验曲线并用式（3.16）拟合，可确定γ的数值。

3.3.3 居里点附近的比热

二级相变中自发极化的出现或消失是连续的，故无相变潜热。但比热是G 1的二级微商，在相变点不连续。

系统的熵S ＝－（?G 1/?T ）。假设G 1中的β和γ与温度无关，则直接由微商得出

0202

1S D S +-=α （3.37） S 0是D=0时的熵。在T c 附近，由自发极化表达式[式（3.32）和式（3.33）]可得

c c c

T T T T S S T T S S <--=>=,2)(,2000βα （3.38）

由此可见，在T T c 时，S 连续地趋近于S 0。

比热c=T(?S/?T)由式（3.38）给出

c c

T T T c c T T c c <+=>=,2,2000βα （3.39）

所以相变时比热的跃变为

βα?220c T c = （3.40）

3.3.4 电场对相变温度的影响

一级相变铁电体可发生场致相变，二级相变铁电体则不会发生这种情况。电场与电位移的关系表现为

5301)(D D D T T D G E c γβα++-=??= （3.43）

在T>T c ，T=T c 和T

。

在T>T c 和T=T c 时，虽然D(E)不是直线，但仍是单值函数。T

出现电滞回线的必要条件是E(D)曲线有一个极大值和一个极小值，即有两个点满足

053)(420=++-=??D D T T D

E c γβα 二级相变铁电体的α0，β和γ均为正，所以只有TT c 时，即使施加电场也不能使上式成立，亦即电场不能诱发铁电相。

4.4 朗道相变理论

朗道理论得出的自由能如下式所示。

+++=420ηηB A G G

（3.58） 系统的稳定态决定于G 取极小值的条件

0)2(2=+=??ηηηB A G （3.59）

06222>+=??ηηB A G （3.60）

由式（3.59）得2个解，即η=0和η2=－A/(2B)，因为η=0相应于高对称相，由式（3.60）可知，高对称相A>0。另一方面，为了保证低对称相（?2G/?η2）>0，该相中必须A<0，所以A 在相变时变号，一个最简单的方案是在相变点附近

)(0c T T A A -=

（3.61）

其中A 0为正。于是 ++-+=4200)(ηηB T T A G G c

（3.62）

由此可得如下一些结果。

（i ）序参量。由?G/?η=0得出 2/12/10)(2T T B A c -??

? ??=η （3.63）

（ii ）熵 T B T T T A A S T G S c ??-??---=??? ????-=ηηηηη302004)(2 （3.64）

因为

04)(230=+-=??ηηηB T T A G c （3.65）

所以式（3.64）的最后两项抵消。又根据式（3.63），η2与（T c －T ）成正比，所

以式（3.64）表明，相变点附近的熵与温度呈线性关系

)(2200T T B A S S c --= （3.66）

（iii ）比热

T S T c ??= （3.67）

由式（3.66）可知

c c c

T T B A T c c T T c c <+=>=,2,2000 （3.68）

这表明相变时比热发生突变，突变量为)2/(20B A T c 。

上面这些结果与3.3讨论的二级相变的结果是一致的。

将本节介绍的朗道理论与3.1~3.3的讨论相比较，可以看出德冯希尔理论是朗道理论在铁电相变中的应用和发展，朗道理论的基本关系式是式（3.62），德冯希尔理论的基本关系式是式（3.10）。在德冯希尔理论中，为了讨论一级相变，要求自由能展开式中序参量四次方项的系数为负，而且为保持低温相的稳定性，展开式中必须包含六次方项并假定其系数为正。另外，在式（3.10）中，温度T 0称为居里-外斯温度，在二级相变中，T 0=T c ，T c 称为居里温度，在一级相变中，T 0

4.5 铁电陶瓷中的电畴

（一）铁电单晶中的电畴

在顺电相中，有若干个方向与自发极化出现的方向对称性等效。因为这些方向在晶体学上和物理性质方面都是等同的，可以预料，晶体各部分的自发极化沿这些方向取向的概率是相等的。这表明铁电体将分成电畴，而且从整体上看，理想情况下，多畴晶体的对称性等于顺电相的对称性。铁电晶体中存在着一系列自发极化方向不同的区域，而每一个小区域中，所有晶胞的自发极化方向相同，这样的区域称为“电畴”，对于常温下四方晶系的BaTiO 3自发极化只能沿着[001]、

[010]、[100]三个方向，因此各电畴的自发极化方向只能是互为180?和90?，这些电畴的交界面分别称为180?畴壁和90?畴壁（图6-10）。当晶体为正交和三方时自发极化轴将由[001]方向顺次地转变为[011]、[111]方向，这样在正交晶系时除互为180?的电畴外还有互成71?和109?的电畴（这是90?电畴的过渡区域，见后）。在三方晶系时，除了90?和180?的外，还有60?和120?的电畴（同上）。由于需要满足热力学上稳定而要求能量最低，晶体中电畴的各种取向，最终要使晶体中极化强度的矢量和为零（参见图6-11）。

（二）电畴形成及发展的微观机理

电畴的形成是系统自由能取极小值的结果。现以一级相变铁电体为例来说明这一过程。许多多轴铁电体和一些单轴铁电体呈现一级相变。多轴铁电体的电畴结构具有普遍性，不但有180?畴，而且有非180?畴。

晶体由顺电相进入铁电相时，伴随着自发极化将出现退极化场E d ，应变x 以及相变热?Q 。设相变时自发极化的突主为为?P s ，则退极化场为

0ε?s

d P L E -= （5.1）

式中L 是退极化因子，0

20

22221ε?εs d d P L w =?=E D （5.2）

相变热为 S T Q c ??=

?S 为熵的变化。由式（3.27）可知单位体积的相变热为

C P T P T Q s c s c 0220221ε??α?== （5.5）

C 是居里-外斯常量。

BaTiO 3在外电场作用下由于热涨落某些热运动能较低的钛离子首先发生自发极化，并且由于内电场力在晶格中的传递，最终形成了一个具有相同自发极化方向的小区域也就是电畴。因此，电畴形成过程中是先有畴核再向外扩展的。畴核的扩展主要有两个过程，首先是畴核形成时钛离子的位移使晶胞中形成了电矩，对周围建立了内电场，但这电场力只能使在此方向上的一条钛、氧离子点列发生位移（图6-15）。使得畴核能在直线方向向前发展，而电畴向周围的扩展是通过“活泼氧离子O '”向下位移时，迫使同一晶胞中四个“不活泼氧离子O "”也向下挤，这样 两侧晶胞也造成了一定的畸变，其中钛离子亦被挤向上移，从而产生了电矩，也就使畴核有了横向的扩展，由于这后一作用比之前一种作用是间接的，也弱得多，因此电畴的横向扩展不很显著，而新畴的形状一般就都具有针状的形态。

由于铁电晶体发生自发极化时，同时能有很多个畴核，有些邻近的、取向不同的则最后就形成了各种畴壁，实验测定一般180?畴壁较薄，对于BaTiO3大约只有5～20?，畴壁能约为（2～4）×10-3焦耳/米2，但是由于应力和弹性能的影响，90?畴壁的测定是不太精确的。又90?畴壁的形成，会残留较大的内应力，作为过渡层的畴壁也有着较大的畸变，所以它总有着较大的厚度（图6-16）。同时晶格中各种缺陷往往会松弛和阻滞内电场的传递，因此畴壁容易形成在缺陷附近，图中A-A'是90?畴壁，B-B'是180?畴壁。

在外电场作用下使180?畴反向，就是使所有晶胞中钛离子发生完全相反的位移，如同时克服很强的内电场力则是很困难的，故一般也就并不出现整个180?畴的转动，而是在某些因热涨落钛离子具有较高的热运动能的晶胞中首先形成畴核，并继而在外电场作用下不断扩展；新畴也总是容易在外场效应较强和能量状态较高的外表边缘开始。对于90?畴，外电场与电矩方向相垂直，如果说要使电矩偏转，实际上是要钛离子偏移，当90?壁在外电场作用下，势能提高到足以克服缺陷所引起的粘滞作用时，就可以使晶格中前述的氧离子间推斥作用传递到邻近晶胞，使之产生应变，则整个电畴的90?壁就出现侧向的移动，同样在90?畴中亦易出现新畴，只是因内、外电场方向相垂直，故总的效果为新畴将沿45?的方向发展。

一级相变的特征之一是两相共存。新相（铁电相）的成长过程就是相界（phase boundary）移动的过程。令相界移动速率为V B。新相中电畴的图象与V B以及电导率和热导率等有关。

降低退极化能有两个途径。一是形成180?畴，二是载流子定向移动以屏蔽

自发极化。考虑图5.2所示的畴结构模型。

极化能为

[]2/102)(171.2z x d t dV P W εεε+= （5.6）

式中εx 和εz 分别为x 方向和z 方向的相对电容率。此式表明，退极化能与畴宽度d 成正比，形成180?畴有利于降低退极化能。

如果晶体中存在自由载流子或处在可提供载流子的环境中，则载流子将在退极化场作用下定向移动，形成规则排列的空间电荷。后者产生一与退极化场反向的电场，从而屏蔽自发极化。在这种情况下，自由铁电体可处于单畴状态。 铁电相变时出现单畴或形成180?畴取决于几个因素，主要是晶体中自由载流子浓度N 以及相界速率V B 。设相界上极化电荷为Q P ，为了补偿Q P 以出现单畴，载流子浓度必须大于某一值N 0。在N>N 0的前提下，载流子对极化电荷场的响应还必须足够快（即驰豫时间短）。令此速率为V C ，则在V C >V B 时，晶体中将形成单畴。PbTiO 3和KTa x Nb 1-x O 3在居里点时有相当大的N ，而且V C 较大。对PbTiO 3实测和估算的V C 为1?10-6—5?10-5m/s 。当V B V C 时，自由载流子来不及抵偿极化电荷，仍将产生180?畴。BaTiO 3居里点较低，相变时仍有较好的绝缘性，N 较N 0约小4—6个数量级，所以BaTiO 3单晶中较难出现单畴状态。

进一步降低应变能的途径是形成90?畴（或其他为对称性允许的非180?畴）。根据应变相容性判据，畴壁的取向应使两边的畴沿畴壁平面的应变相等。图5.3所示的90?畴满足这一要求。

因为畴壁本身有一定的能量，故可预期，如果晶体中自发应变很小，形成畴壁将无助于降低应变能，这时晶体可呈现单畴状态。应变较大的情况下，90?畴可有两种类型，按照机械孪生的普遍理论，对任一晶体有两个弹性极限x I 和x II 。当应变x I x II 时，90?畴是永久的。实验上，在BaTiO 3和PbTiO 3中观察到正规的90?畴，但在KTa x Nb 1-x O 3晶体中未观察到90?畴，可能是因为后者在相变时的应变较小。

（三） 电畴的观测

电子显微术看来是目前用来观测电畴的主要方法，其优点是分辨率高，而且可观测电场作用下畴的变化。SEM 可直接观测样品表面。TEM 用的样品通常是薄箔。

近年来出现的扫描力显微镜是研究电畴的一种有力手段，其优点是适用于各种材料，不需要真空，而且可观测到nm 级的精细结构。

化学腐蚀法可能是观测电畴的最简单方法，其原理是腐蚀剂对电畴正负端的腐蚀速率不同，从而在晶体表面形成凹凸，在显微镜下即可进行观测。对于不同的晶体，需选择适当的腐蚀剂。盐酸和氢氟酸是适用面较广的腐蚀剂。对多种铁电晶体，选择腐蚀剂种类、浓度、腐蚀时间和温度，都显示了良好的畴图样。这种方法的缺点是：它是一种破坏性方法，而且腐蚀过程较慢。

粉末沉淀法是将带电颗粒的胶态悬浮体置于晶体表面。这些颗粒的沉积对电畴有选择性，倾向于沉积在正端或负端，于是粉末的分布显示出电畴图样。 光的双折射用于电畴观测是比较简单的。任一铁电晶体都是双折射晶体。电畴的双折射随其中自发极化的取向而异，使不同取向的畴可正在交偏振器之间显示出来。例如在BaTiO 3等晶体上观测到明（或暗）的a 畴，暗（或明）的c 畴，不过，因为反平行的电畴双折射无差别，所以此法不能用来观测180?畴。

（四）陶瓷中的电畴

与前面讨论的自由晶体不同，陶瓷中任一晶粒受到周围晶粒的约束不能自由变形，伴随着自发极化的出现，晶粒内出现大的应变能。即使有足够多的可移动电荷可以屏蔽自发极化造成的退极化场，晶粒仍不会是单畴的。降低应变能是陶瓷晶粒中出现电畴的主要原因。

实验观测到小晶粒样品中出现层状畴，大晶粒样品中出现带状畴结构，如图

5.7所示。

电畴宽度

2/121902???? ??=βσkc g d （5.30）

β1—电畴的切变角，k —比例系数， σ90——畴壁能密度。式（5.30）表明，90?畴宽度与晶粒大小平方根成正比，这与小晶粒（10μm 以下）BaTiO 3陶瓷的实验结果相一致。利用式（5.30）可估计畴壁能密度σ90。BaTiO 3的g=10μm 时，d=0.65μm ，β1≈(c/a)－1≈1.1?10-2，kc 可估计为0.5?109Nm -2，于是σ90=5.1?10-3Jm -2。

当晶粒尺寸减小时，自发极化造成的应变减小，形成90?畴将无助于降低应变能，于是可出现单畴晶粒。显然，这个临界晶粒尺寸等于畴宽度的平衡值，由式（5.30）可得出

219012βσkc g c = （5.32）

对于BaTiO 3，将上述σ90，β1和kc 的数值代入得，g c1=40nm 。另外有人报道，BaTiO 3在尺寸小于约110nm 时，室温晶体结构已进入立方相。若二者成立，则BaTiO 3陶瓷中不存在单畴晶粒。实际上，晶粒很小时，β1因c/a 减小而减小，故g c1比这里估计的要大，而且铁电临界尺寸小于110nm 。

21

290112)(28βσkc c k g c = 经验表明，BaTiO 3的g c2约在5—20μm 之间。由上式可知，自发极化大者，g c2较小（因β1较大），故可预期，PbTiO 3陶瓷的g c2比BaTiO 3的要大。

（五）极化反转的基本过程

铁电体的本质特征是具有自发极化，且自发极化有两个或多个可能的取向，在电场作用下，取向可以改变。因此可以说，极化反转是铁电体性能最基本的体现。铁电体的极化反转是个双稳态转换过程，因此早在50年代，人们就认真研究极化反转，企图发展铁电存贮元件。但由于电滞回线矩形度不好，反转电压高和疲劳显著，使这种企图没有实现。80年代以来，由于材料性能的改进和铁电

薄膜制备技术的发展，使对铁电体极化反转的研究重新成为热点，并取得重要的进展。

研究极化反转的基本电路如图5.16所示。

其中FE 是所研究的铁电体，S 是信号源，提供方脉冲或三角形脉冲，极化P 反转时，流过电阻R 的电流为i 。i 作为时间的函数可用示波器显示

dt

dP i = （5.47） 设样品的电容为C 。为了正确显示电流，电路的时间常数RC 要远小于极化反转抽需要的时间t s 。极化反转造成的电流i 称为反转电流，i 随时间的变化称为反转脉冲。

图5.17示出了一个典型的反转脉冲，它是早期在BaTiO 3上得到的。曲线A 和B 分别是电场与极化反向和同向时测得的。起始时的电流峰是信号对样品的充电电流，与极化反转无关。重要的测得量是反转时间t s ，最大反转电流i max ，达到i max 的时间t max ，以及反转脉冲的形状，但其中t s 与i max 不是相互独立的。 令开始施加电场的时间t=0，则式（5.47）的积分给出

f t i idt P s s max 02==?∞ （5.48）

其中

?∞???

? ?????? ??=0max s t t d i i f 是一个无量纲的量，它依赖于反转脉冲的形状，称为形状因子。反转脉冲呈现指数衰减时，f=0.43，是矩形波时，f=1。

式（5.48）表明，只要形状因子保持恒定，则测量最大反转电流i max 与反转时间t s 是等效的。

图5.17所示曲线A 下的面积减去曲线B 下的面积等于极化反转所提供的电荷，其值为2AP s ，A 是与极化垂直的电极面积。由此可得出自发极化的大小。 这种方法要求样品的电导率很小，否则传导电流将掩盖位移电流，使测量无法进行。当电导率较大时，可用例如热电方法测量施加电场后的剩余极化来研究极化反转。

测量电滞回线也是研究极化反转的方法之一。由电滞回线可直接得出自发极化、剩余极化和矫顽场等参量。

极化反转的基本过程

在大量实验的基础上，明确了极化反转过程由下列几个主要阶段组成： （i ）新畴成核；

（ii ）畴的纵向长大；

（iii ）畴的横向扩张；

（iv ）畴的合并。

新畴成核在电场E 很低时即可发生。一般认为，至少在低场（例如1kV/cm 以下）范围，成核率符合指数关系

)/exp(E n α-∝ （5.49）

n 是单位时间单位面积成核数，α是激活场。这一规律在KDP 等晶体上得到了证实。在较高电场时，成核率表现为幂律。例如BaTiO 3在E=5—250kV/cm 时

4.1E n ∝ （

5.50）

畴的纵向长大决定于许多因素。根据BaTiO 3的实验结果，得知长大速率符合经验公式

??? ??-=E cm kV s cm v /8.1exp )/5500( （5.51）

可见速率v 随电场E 指数升高。

横向扩张速率u 与电场的关系依电场强弱而不同。对于BaTiO 3，当E=0.1—1kV/cm 时，u 与E 有指数关系

)/exp(E u u δ-=∝ （5.52）

式中δ为激活场，δ随E 升高而增大，随温度升高而减小。u ∝为E 无穷大的畴壁速率，u ∝?102cm/s 。在高电场时，u 与E 与幂律关系

4.1E u ∝ （

5.53）

畴的极化反转

铁电体的自发极化在外电场作用下反转时，电畴的结构也要发生很大的变化，这一物理过程称为畴的极化反转或畴的动力学性质。对畴的极化反转过程的研究，主要有两种方法：一是直接观察极化反转时的畴运动；二是在脉冲条件下测量开关瞬态。实验结果说明，钛酸钡中极化反转分两步进行，首先是新畴的成核，然后是核的向前线性生长，这两个过程都需要经过一定的时间，其结果表征出来的是铁电体的电滞回线的形状与外施电场的频率有关，特别是它的矫顽场强烈地依赖于电场的频率而随自发极化的增加而增大。

在钛酸钡晶体中，垂直于自发极化方向上的偶极子耦合作用相对较弱，而沿着自发极化方向的偶极子的耦合作用却非常强烈。从能量的角度来看，偶极子的反向排列几乎与同向排列一样有利。另外，由于180?畴壁只有1~2个晶胞厚度，180?畴壁的侧向移动所需的活化能大约等于总的畴壁能，其值等于（7~10）?10-3J/m 2。这一数值比室温下的kT 值要大得多。所以，畴壁的热激活侧向移动很难发生，即使加上很强的、接近于击穿电场强度的电场也没有多大的作用。而新畴的成核所需的活化能却要低得多。

畴的成核和畴壁的运动：若假设全部成核所需的时间为t n ，一个畴长到贯穿试样，而畴壁运动所需的时间为t d ，那么，总的开关时间可以近似地写成：

d n s t t t += （4-8）

在电场比较低时，成核的速率低，主要是新畴的成核来支配开关时间，即t n >>t d 。成核时间与成核速率成反比，于是

E s e t

n t /1α-∝??∝ 或者 E s e t t /11α-∞≈ （4-9）

另外，在高场强下，成核速率大，主要由畴壁运动速度来决定开关时间，即t d >>t n 。畴壁运动的速度为

)(0E E t d v d -==μ （4-10）

式中，d 为畴壁运动时所穿过的距离（试样的厚度）。

于是

)(10E E d t d -=μ （4-11）

注意到E=V/d ，式（4-11）就意味着在高场强下，开关时间依赖于试样厚度的二次方，这一点已得到了证实。对于一定的厚度，1/t s 与电场E 成线性关系，从实验中确定了d 与t d 后，就可以计算迁移率μ，μ在室温下约为2.5cm 2/V ·s 。

对BaTiO 3极化过程中电畴运动情况进行观察时发现，原始晶体中存在着许多180?和90?畴壁[图6-12(a)]，在外电场作用下180?畴壁不断减少[图612(b)]，继而180?畴壁消失[图6-12(c)]，最终90?畴壁也完全消失，整个晶体成一单畴[图6-12(d)]。

对上述过程作进一步的观察发现，180?畴的运动并不是由于畴发生了转动，而主要是新畴的出现和发展，例如180?畴在加入电场后，首先是试样的边缘生长出许多极化方向与外电场一致的针状新畴，这样的新畴在外电场作用下不断出现和向前发展（图6-13）并逐渐波及整个试样而合并成一个与外电场方向一致的单畴。

而对于90?畴同样会产生一系列与外电场方向一致的新畴，只是这些新畴的发展，并不是沿着外电场的方向，而是与外电场成45?角的方向发展，因此晶体中出现了许多90?畴壁（图6-14），观察发现这些90?畴壁还可通过侧向移动使电畴扩展，随着新畴的产生、发展以及90?畴壁的侧向移动，整个晶体最终成为一个与外电场同向的单畴。

实验证明形成新畴所需要的临界电场强度，基本上是晶体的矫顽电场强度，但是在稍低的场强下，只要有充分的时间仍有可能出现新畴，这可能是与晶体中热涨落有关。

由于单畴的状态是能量较高的不稳定状态，因此在外电场撤除后，尚会有部分区域重新分裂为取向不同的电畴，但由于畴壁移动要受到晶体的内“摩擦”阻尼，即克服一定的势垒，所以晶体仍能保持相当量的剩余极化强度，当然这仍是一个介稳状态，还会自发地使电畴进一步分裂为更不规则取向的状态，只是这种转变需要相当长的时间。

（六） 矫顽场及其厚度依赖性

矫顽场E c 相应于?G 1/?P ＝0的电场，故由式（3.14）

53001)(D D D T T E D

G γβα++-==?? 可以估算。令式中的系数取适当数值，算得BaTiO 3的E c 约为2?107V/m 。实验测得的值约为105V/m 的量级。差别如此大的主要原因是，朗道-德冯希尔理论考虑的是单畴晶体，极化反转在整个晶体中同时发生，而实际晶体极化反转是成核成长过程。

结晶各向异性越强，或者说极化反转要求的离子位移越大，矫顽场越高。例如室温时BaTiO 3的晶轴比c/a ～1.02，E c ～105V/m ，PbTiO 3的c/a ～1.06，E c ～

106V/m 。矫顽场随温度的升高而降低。电滞回线消失（矫顽场变为零）是居里点的标志之一。

极化反转需要一定的时间，因此矫顽场也与电场频率有关。低频时，极化反转在较低电场下即可完成。高频时，极化反转没有足够的时间，表现为矫顽场增大。

矫顽场还与样品的厚度有关，这对极化反转器件的设计有实际意义。早期对BaTiO 3的研究表明，矫顽场（室温，60Hz ）可表示为

t

A E E c c +=∞ （5.87） 式中t 为样品厚度，A 为常量。这种与厚度的依赖关系可用BaTiO 3晶体的表面层来说明。假设表面层电容率比体内的低，于是外加电压有相当大一部分分配在表面层。样品厚度越小，表面层相对厚度越大，所以矫顽场增大。

Kay 和Dunn 研究了TGS 矫顽场与厚度的关系，得到图5.23所示的实验结果。

显然矫顽场可表示为

3/2~-t E c （5.88）

他们并从自由能的观点推导出这个关系。

5.143.0)/(~3/23

/132<

此式与图5.23所示的结果一致。

后来的实验表明，上述关系对其他一些材料也成立。这个模型忽略了与极轴垂直平面内的各向异性。计入这种各向异性后，以上三式只有数值上的变化，E~t -2/3的关系仍成立。

为发展铁电薄膜存贮器，近年来对薄膜极化反转特性开展了一系列的研究工作。铁电薄膜作为存贮元件的优值为P/(εE c )，P 为可反转极化，ε和E c 分别为电容率和矫顽场。与片状材料不同，薄膜厚度减小时，矫顽场与厚度的关系变为

3/4~-t E c （5.94）

E c 从正比于t -2/3到正比于t -4/3的变化大约发生于膜厚100—200nm 的范围。 矫顽场与厚度的乘积给出反转电压V s 。由式（5.93）和式（5.94）可知，在厚度较大和较小时，V s 与厚度的关系分别为V s ~t 1/3和V s ~t -1/3，于是V s 将在某一厚度呈现极小值。对于PZT 薄膜，该厚度约为200nm ，相应的V s 约为1V 。由V s 和t 的关系可知，当150nm

（七） 极化反转的疲劳

疲劳（fatigue ）是指多次极化反转后，可反转的极化逐渐减小。根据已有的实验结果，目前已知疲劳的起因主要有三类：

（1）内应力 电畴的非180?转动在晶体内部形成局部应力。极化反转中，应力来不及释放可造成微裂纹，后者破坏了电场的连续性，使晶体中越来越多的自发极化不能被电场反转。这种机制容易解释多轴铁电体（如BaTiO 3）中疲劳

生物化学基本概念

生物化学基本概念

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ?

生物化学基本概念（２80) 一、绪论 １生物化学 2 分子生物学(狭义、广义) 3 结构生物学 4 基因组学 5蛋白质组学 6 糖生物学 7生物工程 8 基因工程 ９酶工程 10 蛋白质工程 11 细胞工程 １2 发酵工程 １3生化工程 １4 模式生物 二、核酸化学 1 核酸 2 拟核区 3质粒 4 沉降系数 5N-Ｃ糖苷键 ６第二信使 7 转化现象 8 类病毒 ９沅病毒（蛋白质侵染因子) 10 核酸的一级结构 11 DNA的一级结构 12 RＮA的一级结构 １3 寡核苷酸 １4 多核苷酸 １5 DNA的二级结构 1６ＤＮＡ的三级结构 17 正超螺旋

1８负超螺旋 19 RＮＡ的二级结构 2０RNＡ的三级结构 2１发夹结构 ２2 多顺反子 23 单顺反子 ２４减色效应 25 增色效应 2６核酸的变性 27 核酸的复性 28ＤNA的熔点（Tｍ、熔解温度) 29 退火 30 分子杂交 ３1 Soｕthｅrn 印迹法 32Ｎouthern 印迹法 三、蛋白质化学 1激素 2抗体 3 补体 4 干扰素 5 糖蛋白 ６蛋白质氨基酸 7非蛋白质氨基酸 8等电点（PＩ） 9肽 １０生物活性肽 11 双缩脲反应 1２构型 13 构象 1４蛋白质的一级结构 15蛋白质的二级结构 １6蛋白质的三级结构 17蛋白质的四级结构 18二面角

19β-折叠 ２0 β-转角 21 无规则卷曲 22超二级结构 ２3 结构域 24分子病 25 可变残基 26 不变残基 ２７电泳 ２8 透析 29 相对迁移率 3０盐析 31 盐溶 32 蛋白质的变性作用 33 变性蛋白 ３4 蛋白质的复性 35 简单蛋白 36 结合蛋白 3７糖蛋白 38脂蛋白 39色蛋白 ４0 核蛋白 41 磷蛋白 42 金属蛋白 4３可逆沉淀 44 不可逆沉淀 四、酶学 1 酶 2 单纯酶 3 结合酶 4 酶蛋白 5 辅因子 6全酶 7 辅酶

铁电性能综合测试概要

铁电薄膜的铁电性能测量 引言 铁电体是这样一类晶体:在一定温度范围内存在自发极化,自发极化具有两个或多个可能的取向,其取向可能随电场而转向.铁电体并不含“铁”,只是它与铁磁体具有磁滞回线相类似，具有电滞回线，因而称为铁电体。在某一温度以上，它为顺电相，无铁电性，其介电常数服从居里-外斯（Curit-Weiss）定律。铁电相与顺电相之间的转变通常称为铁电相变，该温度称为居里温度或居里点Tc。铁电体即使在没有外界电场作用下，内部也会出现极化，这种极化称为自发极化。自发极化的出现是与这一类材料的晶体结构有关的。 晶体的对称性可以划分为32种点群。在无中心对称的21种晶体类型种除432点群外其余20种都有压电效应，而这20种压电晶体中又有10种具热释电现象。热释电晶体是具有自发极化的晶体，但因表面电荷的抵偿作用，其极化电矩不能显示出来，只有当温度改变，电矩（即极化强度）发生变化，才能显示固有的极化，这可以通过测量一闭合回路中流动的电荷来观测。热释电就是指改变温度才能显示电极化的现象，铁电体又是热释电晶体中的一小类，其特点就是自发极化强度可因电场作用而反向，因而极化强度和电场E 之间形成电滞回线是铁电体的一个主要特性。 自发极化可用矢量来描述，自发极化出现在晶体中造成一个特殊的方向。晶体红，每个晶胞中原子的构型使正负电荷重心沿这个特殊方向发生位移，使电荷正负中心不重合，形成电偶极矩。整个晶体在该方向上呈现极性，一端为正，一端为负。在其正负端分别有一层正和负的束缚电荷。束缚电荷产生的电场在晶体内部与极化反向（称为退极化场），使静电能升高，在受机械约束时，伴随着自发极化的应变还将使应变能增加，所以均匀极化的状态是不稳定的，晶体将分成若干小区域，每个小区域称为电畴或畴，畴的间界叫畴壁。畴的出现使晶体的静电能和应变能降低，但畴壁的存在引入了畴壁能。总自由能取极小值的条件决定了电畴的稳定性。 参考资料 [1]钟维烈，铁电物理学，科学出版社，1996。 [2]干福熹，信息材料，天津大学出版社，2000 [3]J.F.Scoot,Ferroelectric Memories,Springer,2000。 实验目的 一、了解什么是铁电体，什么是电滞回线及其测量原理和方法。 二、了解铁薄膜材料的功能和应用前景。 实验原理 一、铁电体的特点 1．电滞回线 铁电体的极化随外电场的变化而变化，但电场较强时，极化与电场之间呈非线性关系。在电场作用下新畴成核长，畴壁移动，导致极化转向，在电场很弱时，极化线

铁电材料的特性及应用综述

铁电材料的特性及应用综述 孙敬芝 （河北联合大学材料科学与工程学院河北唐山 063009）摘要：铁电材料具有良好的铁电性、压电性、热释电以及性光学等特性以及原理，铁电材料是具有驱动和传感2 种功能的机敏材料, 可以块材、膜材(薄膜和厚膜) 和复合材料等多种形式应用, 在微电子机械和智能材料与结构系统中具有广阔的潜在应用市场。 关键词：铁电材料；铁电性；应用前景 C haracteristics and Application of Ferroelectric material Sun Jingzhi ( Materials Science and Engineering college, Hebei United University Tangshan 063009,China ) Abstract:Ferroelectric material has good iron electrical, piezoelectric , pyroelectric and nonlinear optical properties, such as a driver and sensing two function piezoelectric materials, can block material, membrane materials (film and thick film) and the compound Material of a variety of forms such as application, in microelectromechanical and intelligent materials and structures in the system with vast potential application market. Keywords: ferroelect ric materials Iron electrical development trend 0前言 晶体按几何外形的有限对称图象, 可以分为32 种点群, 其中有10 种点群: 1, 2, m , mm 2, 4,4mm , 3, 3m , 6, 6mm , 它们都有自发极化。从对称性分析它们的晶体结构都具有所谓的极轴, 即利用对称操作不能实现与晶体的其它晶向重合的轴向, 极轴二端具有不同的物理性能。从物理性质上看, 它们不但具有自发极化, 而且其电偶极矩在外电场作用下可以改变方向。在介电强度允许条件下, 能够形成电滞回线。晶体这种性能称为铁电性, 具有铁电性的材料称为铁电材料。1920 年法国人V alasek 发现了罗息盐(酒石酸钾钠 ) 的特异介电性, 导致“铁电性”概念的出现(也有人认为概念出现更早)。现在各种铁电材料十分丰富,

书籍装帧艺术教案

书籍装帧艺术 一、课型：设计与生活 二、授课对象：八年级 三、教学目标： 1、知识与技能：了解书籍分类，掌握封面设计三要素，在欣赏作品中通过了解书籍的分类，分析设计的三要素，初步掌握封面的设计方法，提高设计能力。 2、过程与方法：由古到今的一个书籍装帧的演变历程。 3、情感态度与价值观：扩大学生的知识面，激发学生对书籍设计领域的兴趣和创作欲望，提高艺术设计方面的审美能力。 四、教学难点：封面设计的三要素，书籍的名词术语，书籍种类的已知知识与创造性思维 五、教学重点：书籍设计的设计流程，包括制作书的手工能力和绘画能力。 六、教学过程： 1、导入：当我们走进书店选择图书的时候，最先映入我们眼帘的就是各式各样书籍的封面，封面是书籍设计最主要的组成部分。 2、多媒体播放书籍装帧概述，以及由古到今，由竹简到册页到如今的平装精装书籍的演变。 3、书籍装帧设计是指书籍的整体设计。它包括的内容很多，其中封面，扉页和插图设计是其中的三大主体设计要素。封面设计是书籍装帧设计艺术的门面，它是通过艺术形象设计的形式来反映书籍的内容。在当今琳琅满目的书海中，书籍的封面起了一个无声的推销员作用，它的好坏在一定程度上将会直接影响人们的购买欲。(学生分组讨论整理书籍装帧设计的基础知识，教师引导学生进行归纳和概括，完成基本概念教学。) 4、让学生快速浏览本课课本上的文字内容，结合多媒体总结出书籍设计的各部分名称。 5、图形、色彩和文字是封面设计的三要素。设计者就是根据书的不同性质、用途和读者对象，把这三者有机的结合起来，从而表现出书籍的丰富内涵，并以一种传递信息为目的和一种美感的形式呈现给读者。 好的封面设计应该在内容的安排上要做到繁而不乱，就是要有主有次，层次分明，简而不空，意味着简单的图形中要有内容，增加一些细节来丰富它。例如在色彩上、印刷上、图形的有机装饰设计上多做些文章，使人看后有一种气氛、意境或者格调。 6、展示一些有意思的书籍的封面设计

(完整版)高中生物概念大全

1.生命系统：能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。由大到小依次为生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。 PAT:单细胞生物不具有系统、器官、组织层次，细胞即是个体；植物没有（消化、呼吸、循环等）系统；病毒是生物，但不是生命系统 2.病毒：是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。 3.原核细胞：是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。 分类：根据外表特征，可把原核生物粗分为“三菌三体”6种类型，即细菌（狭义的）、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。注：支原体是最小的细胞生命结构 4.真核细胞：指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。其染色体数在一个以上,能进行有丝分裂。 5.显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。 6.亚显微结构：又称为超微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。(普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构，要观察细胞中的各种亚显微结构，必须用分辨力更高的电子显微镜。) 能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构,叫做亚显微结构。 7.水：水是生命的源泉。人对水的需要仅次于氧气。人体细胞的重要成分是水，水占成人体重的60~70%，占儿童体重的80%以上。 作用：水有利于体内化学反应的进行，在生物体内还起到运输物质的作用。水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。 结合水：水在细胞中以两种形式存在。一部分与细胞内的其他物质结合，叫结合水。结合水是细胞结构的组成成分。 自由水：大部分以游离的形式存在，可以自由流动，叫自由水 8.无机盐：其中大量元素有钙Ca、磷P、钾Ka、硫S、钠Na、氯Cl、镁Mg，微量元素有铁、锌、硒、钼、氟、铬、钴、碘等 无机盐作用：1）、是细胞的结构成分。 有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。 实例：Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。 （2）、参与并维持生物体的代谢活动。 实例：哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。Ca2＋对于血液的凝固也是非常重要的，没有Ca2＋，血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的，是生物体进行正常生命活动的必要条件。如HCO3－对于维持血液正常，pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多种酶的活性与Zn有关。Co是维生素B12的必要成分，参与核酸的合成过程。 （3）、维持生物体内的酸碱平衡 （4）、维持细胞的渗透压。尤其对于植物吸收养分有重要作用 9.糖类：麦芽糖、蔗糖、乳糖是双糖。葡萄糖和果糖是单糖。多糖：淀粉、纤维素和糖原 作用：1 作为生物能源 2 作为其他物质生物合成的碳源 3 作为生物体的结构物质4 糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。 10.脂质：生物体中一大类不溶于水而溶于有机溶剂的有机化合物。分类：1. 油脂即甘油三酯或称之为脂酰甘油，是油和脂肪的统称。一般将常温下呈液态的油脂称为油，而将其呈固态时称为

高中生物学基础概念

生物学基础概念 1.细胞的生物膜系统，细胞中有细胞膜，细胞器膜，核膜，共同构成细胞的生物膜系统。 2.细胞呼吸，有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出 能量并生成ATP的过程。 3.有氧呼吸，细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分 解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 4.无氧呼吸，细胞在无氧条件下，在多种酶的催化作用下，将葡萄糖等有机物不彻底分解， 生成乳酸或酒精与二氧化碳，释放少量能量的过程。 5.光合作用，绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机 物，并释放氧气的过程。 6.细胞分化，在个体发育中由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上 发生稳定性差异的过程。 7.细胞的全能性，已分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。 8.干细胞，动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 9.细胞凋亡，由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 10.癌细胞，细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生改变，就变成不受机体控制的， 连续进行分裂的恶性增殖细胞。 11.细胞周期，连续分裂的细胞，从上一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一 个细胞周期。 12.受精作用：卵细胞和精子相互识别融合成为受精卵的过程。 13.性状：生物体可以鉴别的，形态特征与生理特征的总称，是遗传与环境共同作用的结果， 由蛋白质体现。 14.相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。 15.形状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 16.显性基因：决定显性性状的基因。 17.隐性基因：决定隐性性状的基因。 18.相同基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相同性状的基因。 19.等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。 20.表现型：生物个体表现出来的性状。 21.纯合子：由相同基因配子结合成的合子发育成的个体。 22.杂合子：由不同基因配子结合成的合子发育成的个体。 23.自交：基因型相同的生物间相互交配。 24.杂交：基因型不同的生物间相互交配。 25.伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是与性别相关联的现象。 26.人类遗传病：由于遗传物质改变而引起的人类疾病。 27.单基因遗传病：受一对等位基因控制的遗传病。 28.多基因遗传病：受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。 29.染色体异常遗传病：由染色体异常引起的遗传病。 30.DNA分子的复制，以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程。 31.基因的本质基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子有许多基因，基因在染色体 上呈线性排列。 32.转录，以DNA双链中的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 33.翻译，以mRNA为模板，按碱基互补配对原则，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 34.直接控制，基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。

铁电性实验

铁电薄膜铁电性能的表征 d 实验目的 了解什么是铁电体，什么是电滞回线以及其测量原理和方法。 实验原理 1.电滞回线 铁电体的极化随外电场的变化而变化，但电场较强时，极化与电场之间呈非线性关系。在电场作用下新畴成核长大，畴壁移动，导致极化转向，在电场很弱时，极化线性地依赖于电场（见图12.2-1），此时可逆的畴壁移动成为不可逆的，极化随电场的增加比线性段快。当电场达到相应于Ｂ点值时，晶体成为单畴，极化趋于饱和。电场进一步增强时，由于感应极化的增加，总极化仍然有所增大（ＢＣ段）。如果趋于饱和后电场减小，极化将循ＣＢＤ段曲线减小，以致当电场达到零时，晶体仍保留在宏观极化状态，线段OD 表示的极化称为剩余极化Ｐr 。将线段ＣＢ外推到与极化轴相交于Ｅ，则线段OE 为饱和自发极化Ｐs 。如果电场反向，极化将随之降低并改变方向，直到电场等于某一值时，极化又将趋于饱和。这一过程如曲线ＤＦＧ所示，OF 所代表的电场是使极化等于零的电场，称为矫顽场Ec 。电场在正负饱和值之间循环一周时，极化与电场的关系如曲线CBDFGHB 所示，此曲线称为电滞回线。 电滞回线可以用图12.2-2的装置显示出来（这是著名的Ｓａｙｅｒ-Ｔｏｙｅｒ电路），以铁电晶体作介质的电容Ｃx 上的电压Ｖ是加在示波器的水平电极板上，与Ｃx 串联一个恒定电容Ｃy （即普通电容），Ｃy 上的电压Ｖy 加在示波器的垂直电极板上，很容易证明Ｖy 与铁电体的极化强度Ｐ成正比，因而示波器显示的图像，纵坐标反映Ｐ的变化，而横坐标Ｖx 与加在铁电体上外电场强成正比，因而就可直接观测到Ｐ-Ｅ的电滞回线。 下面证明Ｖｙ和Ｐ的正比关系，因 y x x y x y C C C C V V ==ωω11 （12.2-1） 式中ω为图12.2-2中电源Ｖ的角频率 d S C x 0εε= ε为铁电体的介电常数，ε0为真空的介电常数，Ｓ为平板电容Ｃx 的面积，ｄ为平行平板间距离，代入（12.2-1）式得： E C S d V C S V C C V y x y x Y x y 00εεεε=== （12.2-2） 根据电磁学 E E E P χεεεεε000)1(=≈-= （12.2-3）

生物基本概念

一、基本概念： 1．交配方式 （1）杂交：具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉 （2）自交：具有相同基因型的个体之间的交配或传粉（自花传粉是其中的一种） （3）测交：用隐性性状（纯合体）的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉，来测定该未知个体能产生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。 （4）回交：子一代和两个亲本的任一个进行杂交的方法叫做回交。 （5）正交/反交：基因型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，甲作母本为反交；反之，若乙作父本，甲作母本为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。（正交与反交是相对概念，检测生物性状遗传是细胞质遗传还是细胞核；检验控制基因是细胞核基因还是细胞质基因；检验核基因位于常染还是X染色体上） 2．性状表现 （1）性状：是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。 （2）相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。 （3）显/隐性性状：在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种一代（F1）表现出来的性状是显性性状，未表现出来的是隐性性状。 （4）性状分离：指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。 3．基因类型 （1）基因：具有遗传效应的DNA片断，在染色体上呈线性排列。 （2）等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。 （3）显性基因：控制显性形状的基因，表示：D （4）隐形基因：控制隐性形状的基因, 表示：d （5）非等位基因：包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。 4．物种个体类型 （1）纯合子：由基因型相同的配子形成的合子，表示：AAbb （2）杂合子：由基因型不同的配子形成的合子，表示：AaBb 5．基因/表现型 （1）表现型：生物个体表现出来的性状。 （2）基因型：与表现型有关的基因组成。 二、杂交试验 1．符号解释 （1）P:亲本 （2）F1：子一代 （3）F2：子二代 （4）×：杂交 （5）自交：符号无法正常显示，就直接文字了 2．一对相对性状的杂交： （1）遗传图解

书籍装帧基础知识

书籍装帧基础知识 设计员应掌握的： 书籍版式设计常识 看到有不少朋友喜欢做书籍装帧的东西，也巧，正好整理到这部分的上课笔记，就挑选了一些常识性的东西和大家分享。当然任何规范的东西都是死的，只有创意是常新的，所以了解学院派的规则不是想框住大家的思路，而是从了解的基础上去突破常规，更加踏实地走出白己的路来。 书籍的定义 在一定媒体上经雕刻、抄写或印刷或光映的图文著作物。 书籍的构成 封面/护封/腰封/护页/扉页/前勒口/后勒口 当护封与封面合二为一，称简精装。有些书有环扉页（或环衬），环扉之后，有一个护页，护页有时候不印东西或只染一个底色，护页之后是扉页，有些书还有书函（或叫书套）。 书籍设计的定义 指开本、字体、版面、插图、封面、护封以及纸张、印刷、装订和材料事先的艺术设计。 从原稿到成书的整体设计，也被称为装帧设计。 装帧的英文： book design 或book binding design 实际上它是: 视觉艺术Communication visual/印刷艺术Typegraph/平面设计Graphic design/ 编辑设计Editorial design/工业设计Industry design/桌面排版Desk Top publishing的 综合艺术。

书籍设计中设计的任务 1. 形式与内容统一。 2. 考虑读者年龄、职业、文化程度。 3. 艺术+技术。 书籍设计中设计的范围 1. xx大小及形态的选择。 2. 外观、封面、护封、书脊、勒口、封套、腰封、顶头布、书签、书签布、书顶、书口的一系列设计。 3. 版式编排（包括： 字体、字号、字间距、行距、分栏、标题、正文、注释、书眉和页码设计 4. 零页的设计（包括： 扉页、环衬、版权页）。 5. 插图的绘制。 6. 印刷工艺的选择和应用。 7. 材料的选择和应用。 书籍版式设计的基本常识 一. 版式设计的目的： 方便读者，给读者xx享受 二. 版式设计的定义： 版面的编排设计。在一定的开本上，把书籍原稿的体裁、结构、层次、插图等方面作艺术而又合理的处理。 三. 现在常用的一些版式规格：

高中生物基础知识大全

高中新课标生物基础知识大全 第一单元细胞的分子组成与结构 1.蛋白质、核酸的结构和功能 （1）蛋白质主要由C、H、O、N 4 种元素组成，很多蛋白质还含有P、S 元素，有的也含有微 量的Fe、Cu、Mn、I、Zn 等元素。 （2）氨基酸结构通式的表示方法（右图）： 结构特点是:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个 羧基连接再同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。 （3）连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键。化学式表示为—NH—CO— 拓展： ①失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数—肽链数（对于环肽来说，肽键数＝氨基酸数） ②蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量 ③一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R 基中可能也有氨基和羧基。 （4）蛋白质结构多样性的原因是：组成不同蛋白质的氨基酸数量不同，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。蛋白质多样性的根本原因是基因中碱基排列顺序的多样性。 （5）有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质具有催化作用，如胃蛋白酶；有些蛋白质具有运输载体的功能，如血红蛋白；有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；有些蛋白质具有免疫功能，如抗体。 （6）核酸的元素组成有C、H、O、N 和P。核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。

（7）核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。 （8）DNA 中的五碳糖是脱氧核糖，RNA 中的五碳糖是核糖；DNA 中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，而RNA 中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶；DNA 中含有两条脱氧核苷酸链，而RNA 中只含有一条核糖核苷酸链。 （9）生物的遗传物质是核酸。 拓展： ①因为绝大多数生物均以DNA作为遗传物质，只有RNA 病毒以RNA 作为遗传物质，所以说DNA 是主要的遗传物质？ ②真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA。 ③DNA 病毒的遗传物质是DNA，RNA 病毒的遗传物质是RNA。 ④真核生物细胞中含有的RNA 不是遗传物质，DNA 是遗传物质。 ⑤细胞质内的遗传物质是DNA。 2.糖类、脂质的种类和作用 （10）组成糖类的化学元素有C、H、O。 （11）葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；核糖是核糖核苷酸的组成成分；脱氧核糖是脱氧核苷酸的组成成分。 （12）糖类的主要作用是主要的能源物质。 （13）植物细胞特有的单糖是果糖，特有的二糖是麦芽糖、蔗糖，特有的多糖是淀粉和纤维；动物细胞所特有的二糖是乳糖，特有的多糖是糖元。 （14）组成脂质的元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P 和N。 （15）脂肪是细胞内良好的储能物质，此外还是一种很好的绝热体，分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂作用是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分。 （16）固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D。 （17）组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇。 （18）因为等量的脂肪氧化分解比糖类释放的能量多，所以说脂肪是动物细胞中良好的储能物 3.水和无机盐的作用

书籍装帧学习心得

书籍装帧学习心得 通过这五周对书籍装帧课的学习我觉得我学到了很多，从对书籍装帧一点都不了解到学习后，是一个进步的过程，一个吸取知识的过程，在通过老师给予的一些解释和指导，现在我对这门课已经有了很多的了解。 书籍装帧是平面设计里一门很重要的课程，书籍装帧是指书籍的整体设计。它包括很多方面。书籍装帧在现代形态中包括精装书、半精装书和瓶装书。书籍设计在我国已经有了很久远的历史了，由于现在技术的越来越进步，制作书的材料也很多，像是布、皮料都已成为书籍装帧用到的材料，而不仅仅只局限于纸了。 书籍设计的核心是准确的传达书中的主题内容，设计一本书离不开图形、色彩、字体、材料和加工工艺各方面的设计。这也可看出书籍装帧是一项综合的设计。书籍装帧是根据数的内容对开本、封面、封底、书脊、扉页、字体、版面、插图等综合的设计。书籍装帧的任务是要恰当而有效的表现书籍内容，考虑读者年龄、职业、文化程度、民族、地区的不同需要和使用方便，照顾我们的审美水平和欣赏习惯。 一本好的书是技术与艺术的综合，封面的设计直接影响到读者的读书兴趣，号的封面可以吸引一个读者，从而才会继续读下去，封面设计是书籍装帧设计艺术的门面。它是通过艺术形象设计的形式来反映书记的内容。在当今琳琅满目的书海中，书籍的封面起了一个无声的推销员作用，它的好坏在一定程度上将会直接影响人们的购买欲。图形色彩和文字是封面设计的三要素。设计这就是根据数的不同性质、用途和读者对象，吧这三者邮寄的结合起来。西欧那个人表现出书籍的丰富内涵，并以一种传递信息为目的的和一种美感的形式呈现给读者。没有读者就没有书籍，因而设计者必须精心的考究一番才行。设计者在字体的形式、大小、疏密和编排设计等方面都比较讲解，在传播信息的同时给人一种韵律美得享受。另外封

生物基础知识

1．诱变育种的意义：提高变异的频率，创造人类需要的变异类型，从中选择、培育出优良的生物品种。 2．原核细胞与真核细胞相比最主要特点：没有核膜包围的典型细胞核。 3．细胞分裂间期最主要变化：DNA的复制和有关蛋白质的合成。 4．构成蛋白质的氨基酸的主要特点是： （ -氨基酸）都至少含一个氨基和一个羧基，并且都有一氨基酸和一个羧基连在同一碳原子上。 5．核酸的主要功能：一切生物的遗传物质，对生物的遗传性，变异性及蛋白质的生物合成有重要意义。 6．细胞膜的主要成分是：蛋白质分子和磷脂分子。 7．选择透过性膜主要特点是： 水分子可自由通过，被选择吸收的小分子、离子可以通过，而其他小分子、离子、大分子却不能通过。 8．线粒体功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所。 9．叶绿体色素的功能：吸收、传递和转化光能。 10．细胞核的主要功能：遗传物质的储存和复制场所，是细胞遗传性和代谢活动的控制中心。 新陈代谢主要场所：细胞质基质。 11．细胞有丝分裂的意义：使亲代和子代保持遗传性状的稳定性。 12．ATP的功能：生物体生命活动所需能量的直接来源。 13．与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。14．能产生ATP的细胞器（结构）：线粒体、叶绿体、（细胞质基质（结构））能产生水的细胞器*（结构）：线粒体、叶绿体、核糖体、（细胞核（结构））能碱基互补配对的细胞器（结构）：线粒体、叶绿体、核糖体、（细胞核（结构））14．确切地说，光合作用产物是：有机物(一般是葡萄糖，也可以是氨基酸等物质)和氧 15．渗透作用必备的条件是：一是半透膜；二是半透膜两侧要有浓度差。16．矿质元素是指：除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素。 17．内环境稳态的生理意义：机体进行正常生命活动的必要条件。

设计师基础理论知识

平面设计师必读 当今，有一点可以肯定的是，设计的领域在扩大，这是一个需要设计的世界。拒最新的统计资料显示，中国目前已有正规的设计学院教学机构多所，并且还在不断的增加当中。就学人数则呈倍数增长，这使本以师资力量和质量缺乏的设计教育更是疲于应付，力不从心况且中国本身并不具备理论方面的基础，对设计的理解和认识水平太底造成设计教育水平低劣的事实，设计师成为没有原则惟利是图的九流之辈。并间接对我们的生存空间造成巨大的视觉污染。谁为我们的视觉空间负责？！ 本文虽从大设计概念出发，但在论述过程当中更偏向于平面设计方向，总结设计、平面设计的知识结构，平面设计的技巧，平面设计的设计元素，平面设计的手法，平面设计的风格等等，根据我个人的认识，并结合很多资料，进行一些浅显的讨论，目的是为了能够揭示设计的基本问题及核心精神。对设计师个人起着普遍意义和作用的问题的总结，使设计人员能够明白这一职业自己的知识结构、素养、原则、职业道德、责任等等。 论文中的内容，为避免教条化，请考虑到理论与实践当中的差距作为对设计的认识、思维的方法论，其只具有一般性的指导作用。 第一章：理解平面设计 了解设计的定义和概念将是了解设计的第一步，有助于了解我们作为一名准平面设计师的职责范围。 第一节：平面设计的正名与分类 设计一词来源于英文""，包括很广的设计范围和门类建筑：工业、环艺、装潢、展示、服装、平面设计等等,而平面设计现在的名称在平常的表述中却很为难，因为现在学科之间的交*更广更深，传统的定义，例如现行的叫法“平面设计（）\视觉传达设计、装潢设计……，这也许与平面设计的特点有很大的关系，因为设计无所不在、平面设计无所不在，从范围来讲用来印刷的都和平面设计有关，从功能来讲“对视觉通过人自身进行调节达到某种程度的行为”，称之为视觉传达，即用视觉语言进行传递信息和表达观点，而装潢设计或装潢艺术设计则被公认为极不准确的名称，带有片面性。 现在，在了解了对平面设计范围和内涵的情况下，我们再来看看平面设计的分类，如形象系统设计、字体设计、书籍装帧设计、行录设计、包装设计、海报招贴设计……可以这样说有多少种需要就有多少种设计。 另外，商业设计与艺术设计很显然是存在的。 第二节：平面设计的概念 设计是有目的的策划，平面设计是这些策划将要采取的形式之一，在平面设计中你需要用视觉元素来传播你的设想和计划，用文字和图形把信息传达给受众，让人们通过这些视觉元素了解你的设想和计划，这才是我们设计的定义。一个视觉作品的生存底线，应该看他是否具

高中生物课本所涉及的基本概念汇总

高中生命科学 1、2、3册主要的基本概念、基本知识整理 细胞组成和结构 1.组成细胞的各种化合物中，含量最多的物质是水，含量最多的有机物是蛋白质。 2.细胞中有机物共有的化学元素是C H O，只含有C、H、O元素的有机物是糖类、脂肪，蛋白质含有的基本元素是C H O N ，组成核酸的基本元素是C H O N P 。 3.糖类化学通式为(CH2O)n。单糖中的葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，其分子式为C6H12O6。 4.植物细胞中的双糖有麦芽糖、蔗糖，植物细胞的储存多糖是_淀粉_，动物的储存多糖是糖原，纤维素是构成植物细胞壁的多糖。 5.脂质包括脂肪、磷脂和_胆固醇_三类。_脂肪_由甘油和脂肪酸组成，其组成元素为_C H O _，是生物的主要储能物质。动物脂肪中的脂肪酸碳氢长链中碳碳之间都是单键，称为饱和脂肪酸，动物脂肪中的脂肪酸碳氢长链中碳碳之间存在双键，称为不饱和脂肪酸。 6.脂质中的磷脂是细胞内膜结构的骨架。以胆固醇为原料合成的激素是肾上腺皮质质激素、性激素。胆固醇是合成维生素D 的原料。 7.组成蛋白质的基本单位是氨基酸，其分子通式是，它们共同的特点是都至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 8.氨基酸通过脱水缩合形成肽键，肽键的结构式。 9.血红蛋白和胰岛素都是蛋白质，但是功能各不相同，这是因为组成不同蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同。 10.细胞中无机盐通常以__离子_状态存在。铁Fe 是血红蛋白的成分，碘I 是甲状腺激素的成分，缺乏可能会患地方性甲状腺肿（俗称大脖子病），__钙Ca_是动物牙齿和骨骼的重要成份，维生素 D 能促进其吸收。__镁Mg___是绿色植物叶绿素分子的必需成分。 某人剧烈运动时，突然肌肉抽搐，可能是由于血液中__钙Ca ____含量过低引起的。 11.维生素缺乏症：缺维生素C——__坏血病_病；缺维生素B1——_脚气病_病； 缺维生素D ——_儿童佝偻病_病；缺维生素A ——_夜盲症_。 12.脂溶性维生素有维生素ADEK ,水溶性维生素有维生素C、B族维生素、叶酸等。 13.结合水：水与细胞内的其他物质结合，叫结合水。结合水是细胞结构的组成成分。 14.自由水：大部分以游离的形式存在，可以自由流动，叫自由水。 15.肽键：连接两个氨基酸分子的那个键（—NH—CO—）叫做肽键。 16.二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。 17.多肽：由多个（3个以上）氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫做多肽。 18.脱氧核糖核酸——简称DNA。核糖核酸——简称RNA。 19.显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。

系列书籍装帧设计

2011年4月高等教育自学考试 系列书籍装帧设计课程考试说明 （课程代码05546） 一、考试标准和原则 1、考试标准 坚持质量标准,注重能力考查,使考试合格者能达到一般普通高等学校或高等职业院校同专业同课程的结业水平,并体现自学考试以培养应用型人才为主要目标的特点。在题量上保证中等水平的考生能够在规定的考核时间内完成全部试题的回答,并有适当的时间检查答案。 2、考试依据 大纲——大纲名称： 公布时间： 指定教材——教材名称：《系列书籍装帧设计》 编者：何其庆 出版社：西南师范大学出版社 出版时间：1997年7月第1版 印刷时间：2005年2月第7次印刷 3、本课程考核的知识与能力的关系 系列书籍装帧设计是设计专业的必修课程，根据其课程的特点，考核不仅针对基础知识、基本理论和基本技能，更强调知识能力的转化；注重应用能力的考查，特别是基于知识基础上的应用能力的考查。 4、重点与覆盖面的关系 试题覆盖到章，重点章节的分值比例较大，一般章节的分值比例适当。单章考核分数最高不超过30 %。 二、考试形式与试卷结构 1、考试形式 本课程考试形式为闭卷笔试方式，考试时间为240 分钟，评分采用百分制，60分为及格线。

2、试卷内容结构 重点考核的章节（试题的分数比例不低于60%）是： 三、五 不考章节是：六 一、二、四章为一般考核内容。 3、试卷能力结构 本课程试卷考核的能力层次结构比例约为： 识记：领会：简单应用：综合应用＝20：30：30：20 4、试卷难度结构 本课程试卷考核的难度结构比例约为： 较易：中等偏易：中等偏难：较难＝30：40：20：10 5、试卷题型结构 题型及分值：题型及分值：单项选择题（4分），多项选择题（4分），名词解释题（8分），简答题（12分），论述题（12分），综合运用题（60分）6、本门课程有无特殊要求（包括考生可携带的绘图工具、计算器等） 考方备：150克八开素描纸一张 考生备：颜料、铅笔、橡皮、尺子、圆规等相关工具。

高中生物基本概念

高中生物基本概念 生命的基本单位——细胞 第一节、细胞的结构和功能 名词： 1、显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。 2、亚显微结构：在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞各种微细结构。 3、原核细胞：细胞较小，没有成形的细胞核。组成核的物质集中在核区，没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，无核膜、无核仁；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 4、真核细胞：细胞较大，有真正的细胞核，有一定数目的染色体，有核膜、有核仁，一般有多种细胞器。 5、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、绿藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。 6、真核生物：由真核细胞构成的生物。如：酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。 7、细胞膜的选择透过性：这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子（如：氨基酸、葡萄糖）也可以通过，而其它的离子、小分子和大分子（如：信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖）则不能通过。 8、膜蛋白：指细胞各种膜结构中蛋白质成分。 9、载体蛋白：膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质，细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。 10、细胞质：在细胞膜以、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。 11、细胞质基质：细胞质呈液态的部分是基质。是细胞进行新代的主要场所。12、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 13、细胞壁：植物细胞的外面有细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，其作用是支持和保护。其性质是全透的。 语句： 1、地球上的生物，除了病毒以外，所有的生物体都是由细胞构成的。（生物分类也就有了 细胞生物和非细胞生物之分）。 2、细胞膜由双层磷脂分子镶嵌了蛋白质。蛋白质可以以覆盖、贯穿、镶嵌三种方式与 双层磷脂分子相结合。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，除保护作用外，还与细胞外物质交换有关。 3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特性是选择透过性。如：变形虫的任 何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理的完成依赖细胞膜的流动性。 4、物质进出细胞膜的方式：a、自由扩散：从高浓度一侧运输到低浓度一侧；不消耗能 量。例如：H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。b、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧；需要载体；需要消耗能量。例如：葡萄糖、氨基酸、无机盐的离子（如K+）。 c、协助扩散：有载体的协助，能够从高浓度的一边运输到低浓度的一边，这种物质出 入细胞的方式叫做协助扩散。如：葡萄糖进入红细胞。 5、线粒体：呈粒状、棒状，普遍存在于动、植物细胞中，有少量DNA和RNA膜突起形

铁电性质的测定

我的课题是做铁电材料，相关的电分析化学知识不太多，但是我们要用到铁电仪对材料的铁电性质做一个表征，也不知道算不算电分析的范畴，节选一些内容向田丹碧老师做一下汇报------写在前面的话 铁电体是这样一类晶体:在一定温度范围内存在自发极化,自发极化具有两个或多个可能的取向,其取向可能随电场而转向.铁电体并不含“铁”,只是它与铁磁体具有磁滞回线相类似，具有电滞回线，因而称为铁电体。在某一温度以上，它为顺电相，无铁电性，其介电常数服从居里-外斯（Curit-Weiss）定律。铁电相与顺电相之间的转变通常称为铁电相变，该温度称为居里温度或居里点Tc。铁电体即使在没有外界电场作用下，内部也会出现极化，这种极化称为自发极化。自发极化的出现是与这一类材料的晶体结构有关的。 晶体的对称性可以划分为32种点群。在无中心对称的21种晶体类型种除432点群外其余20种都有压电效应，而这20种压电晶体中又有10种具热释电现象。热释电晶体是具有自发极化的晶体，但因表面电荷的抵偿作用，其极化电矩不能显示出来，只有当温度改变，电矩（即极化强度）发生变化，才能显示固有的极化，这可以通过测量一闭合回路中流动的电荷来观测。热释电就是指改变温度才能显示电极化的现象，铁电体又是热释电晶体中的一小类，其特点就是自发极化强度可因电场作用而反向，因而极化强度和电场E 之间形成电滞回线是铁电体的一个主要特性。 自发极化可用矢量来描述，自发极化出现在晶体中造成一个特殊的方向。晶体红，每个晶胞中原子的构型使正负电荷重心沿这个特殊方向发生位移，使电荷正负中心不重合，形成电偶极矩。整个晶体在该方向上呈现极性，一端为正，一端为负。在其正负端分别有一层正和负的束缚电荷。束缚电荷产生的电场在晶体内部与极化反向（称为退极化场），使静电能升高，在受机械约束时，伴随着自发极化的应变还将使应变能增加，所以均匀极化的状态是不稳定的，晶体将分成若干小区域，每个小区域称为电畴或畴，畴的间界叫畴壁。畴的出现使晶体的静电能和应变能降低，但畴壁的存在引入了畴壁能。总自由能取极小值的条件决定了电畴的稳定性。 实验原理及其实验仪器 1、铁电体的特点 （1）电滞回线 铁电体的极化随外电场的变化而变化，但电场较强时，极化与电场之间呈非线性 关系。在电场作用下新畴成核长，畴壁移动，导致极化转向，在电场很弱时，极化线性地依赖于电场见图(12.2-1) ,此时可逆的畴壁移动成为不可逆的，极化随电场的 增加比线性段快。当电场达到相应于B点值时，晶体成为单畴，极化趋于饱和。电场进一步增强时，由于感应极化的增加，总极化仍然有所增大(BC)段。如果趋于饱和后电场减小，极化将循 CBD段曲线减小，以致当电场达到零时，晶体仍保留在宏观极化状态，线段OD表示的极化称为剩余极化Pr。将线段CB外推到与极化轴相交于E，则线段OE 为饱和自发极化Ps。如果电场反向，极化将随之降低并改变方向，直到电场等于某一值时，极化又将趋于饱和。这一过程如曲线DFG所示，OF所代表的电场是使极化等于零的电场，称为矫顽场 Ec。电场在正负饱和度之间循环一周时，极化与电场的关系如曲线CBDFGHC所示此曲线称为电滞回线。

书籍装帧基础知识

书籍装帧基础知识 设计员应掌握的:书籍版式设计常识 看到有不少朋友喜欢做书籍装帧的东西，也巧，正好整理到这部分的上课笔记，就挑选了一些常识性的东西和大家分享。当然任何规范的东西都是死的，只有创意是常新的，所以了解学院派的规则不是想框住大家的思路，而是从了解的基础上去突破常规，更加踏实地走出自己的路来。 书籍的定义 在一定媒体上经雕刻、抄写或印刷或光映的图文著作物。 书籍的构成 封面／护封／腰封／护页／扉页／前勒口／后勒口 当护封与封面合二为一，称简精装。有些书有环扉页（或环衬），环扉之后，有一个护页，护页有时候不印东西或只染一个底色，护页之后是扉页，有些书还有书函（或叫书套）。 书籍设计的定义 指开本、字体、版面、插图、封面、护封以及纸张、印刷、装订和材料事先的艺术设计。从原稿到成书的整体设计，也被称为装帧设计。 装帧的英文：book design或book binding design 实际上它是：视觉艺术Communication visual／印刷艺术Typegraphy／平面设计Graphic

design／编辑设计Editorial design／工业设计Industry design／桌面排版Desk Top publishing 的综合艺术。 书籍设计中设计的任务 1.形式与内容统一。 2.考虑读者年龄、职业、文化程度。 3.艺术＋技术。 书籍设计中设计的范围 1.开本大小及形态的选择。 2.外观、封面、护封、书脊、勒口、封套、腰封、顶头布、书签、书签布、书顶、书口的一系列设计。 3.版式编排（包括：字体、字号、字间距、行距、分栏、标题、正文、注释、书眉和页码设计 4.零页的设计（包括：扉页、环衬、版权页）。 5.插图的绘制。 6.印刷工艺的选择和应用。 7.材料的选择和应用。 书籍版式设计的基本常识 一.版式设计的目的：方便读者，给读者美的享受 二.版式设计的定义：版面的编排设计。在一定的开本上，把书籍原稿的体裁、结构、层次、插图等方面作艺术而又合理的处理。 三.现在常用的一些版式规格： a) 诗集：通常用比较狭长的小开本。 b) 理论书籍：大32开比较常用。 c) 儿童读物：接近方形的开度。 d) 小字典：42开以下的尺寸，106/173mm。 e) 科技技术书：需要较大较宽的开本。 f) 画册：接近于正方形的比较多。 书籍装帧和书籍生产评审标准 一.装帧：设计方案是否符合出书意图。 二.版面设计： a) 书籍的开本、版心和图片尺寸是否协调；设计风格是否贯穿全书始终，包括扉页和附录版面是否易读，是否和书籍内容相适应（具体到字号、行距、行长之间的关系，左右两