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颗粒物质电学特性的研究

作　者: 李松华
导　师: 姜久兴
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 凝聚态物理学
关键词: 颗粒物质分形关联维数自组织临界性幂律分布
分类号: O469
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

颗粒物质具有各种各样的奇异性质,学者们采取了搅动,滚动,振动等多种手段对颗粒物质进行研究,得到了非常可观的成绩。最近十几年,学者们采用电学手段研究颗粒物质,发现电学手段具有许多其他手段所不具备的优势,如体系的电学参数容易测量而且测量过程中丝毫不影响体系的内部结构,而且电学参数是一个瞬态变化参数,能够体现体系的瞬问变化。本文主要测量了恒定电流下均匀钢球堆在扰动前后的阻值,得出了以下结论:1、测量了不同钢球堆尺寸和不同钢球直径的钢球堆处于密堆积状态和非密堆积状态下的阻值分布。钢球堆的阻值虽然不是一个定值,但是部有确定的分布范围,且范围狭窄。在密堆积状态下,钢球堆的阻值很小大约为几百欧姆,但是一旦受到扰动,密堆积状态就被破坏,钢球堆的密度宏观上变化不大,阻值上升两个数量级,且处于密堆积状态下阻值大的钢球堆扰动后的阻值也大。2、扰动后,钢球堆阻值呈幂指数规律减小,指数人小与钢球堆尺寸和钢球直径有关。3、利用扰动后钢球堆的阻值时间序列构造了关联维数,钢球堆尺寸和钢球直径对关联维数的大小影响其微,该阻值时间序列存在分形特征。4、通过统计手段研究了处于非密堆积状态的钢球堆,扰动前后阻值变化的大小与其出现的频率存在负幂律关系。负幂律关系是判断一个体系是否处于白组织临界状态的判据,可见对于本文研究条件下的均匀钢球堆存在自组织临界性,但是这一规律是否具有普适性以及其存在条件还有待于进一步的研究。

颗粒物质电学特性的研究

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