系列小分子液体中α弛豫与探针离子电导行为的对比研究

作     者：赵兴宇 王丽娜 韩宏博 尚洁莹 

作者机构：伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金(2021D01C464,2021D01C465) 伊犁师范大学提升学科综合实力专项项目(22XKZY27) 

主　　题：平动和转动耦合 弛豫时间 离子电导率 小分子液体 

摘      要：液体中平动和转动的耦合性是凝聚态物理长期关注的问题之一，本文采用介电谱方法同时获得了系列小分子液体中α弛豫的弛豫时间和探针离子的电导率。样品包括具有不同分子形状和官能团的碳原子数跨度在3到14范围内的15种一元和二元小分子液体。分析结果表明平动和转动的耦合性与液体分子的官能团并没有直接的对应关系，对分子形状、大小和离子大小也不是十分敏感，但是液体的微观结构是影响平动和转动耦合性的重要因素。也就是，无论在一元还是二元体系中，液体的微观结构没有改变时电导率的倒数和弛豫时间与温度的依赖关系具有一致性，这也为弛豫时间的测量提供了一种方法。研究结果还表明，液体中自身携带的杂质离子与定量掺入离子的电导率的温度依赖关系相同，为电解质溶解度低的有机小分子液体中离子电导率行为的研究提供了思路。本文中单羟基醇的实验结果也与单羟基醇中α弛豫而非Debye弛豫对应于体系结构弛豫的观点相一致。