非平衡载流子寿命　 excessive carrier lifetime　 指外界激发源撤销后非平衡载流子的平均生存时间,通常用τ表示。在小注入的情况下,相对于非平衡多数载流子,非平衡少数载流子的影响处于主导和决定地位,因而非平衡载流子的寿命常称为少数载流子寿命。非平衡载流子浓度随时间按指数衰减的规律为:Δp(t)=(Δp)0exp(-t/τ),当t=τ时,Δp(τ)=(Δp)0/e。因而,寿命对应于非平衡载流子浓度减小到初始值的1/e所经历的时间。非平衡载流子的寿命与半导体的能带结构、半导体中的杂质和缺陷密切相关。通常,直接禁带半导体的非平衡载流子寿命要比间接禁带半导体的短得多。

非银可擦除记录材料　 non-silver halide erasable recording materials　 利用记录介质在光照下发生可逆物理或化学变化,能可逆地记录和擦除信息的非银记录体系。最初研制的可擦除型光记录介质是掺有Ge、In或Pb的Te:TeO2合金,是一种相变材料。写入光源采用波长830nm的半导体激光二极管,利用激光的热效应,在写入时使高折射率的结晶态转变为低折射率的非晶态。读出时用同类型低功率的半导体激光器扫描已写入的信息。而用另一种较高功率的半导体激光器(780nm),使非晶态介质再转化成晶态而擦除信息。对于可擦除记录材料的基本要求,是在可逆擦除过程中耐疲劳性好,通常要求擦除次数大于106。记录前磁光材料薄膜的磁化方向全部沿同一方向垂直于记录膜。记录信息时,在外加相反方向的附加磁场中用激光照射。根据热磁效应原理,当激光照射区域温度超过居里温度时,利用磁性薄膜磁化方向反转实现数字信息记录。读出时利用膜的反射光,依据旋转角度变化的光强不同而读出。在外加与记录时方向相反的磁场条件下,用激光照射,则将记录的信息擦除,使被反转的磁化方向恢复到记录前的状态。具有实用性的磁光材料是非晶态稀土-过渡金属系列合金。

沸点升高法　 ebullioscopy　 是利用溶液的依数性测定聚合物数均分子量的一种方法。在溶剂中加入某种溶质时,溶液的沸点较纯溶剂有所升高,这种变化与溶质的分子数目密切相关。由于高分子溶液的热力学性质与理想溶液的性质偏差较大,只有在无限稀的情况下才符合理想溶液的规律,因此需要测定多个浓度c下溶液的沸点升高值ΔTb值,然后以对c作图并外推至浓度为零,根据值计算分子量,对聚合物:=。其中,Kb为沸点升高常数。在实验上,选择溶剂要求Kb越大越好。因为Kb越大,相同浓度下需要测量的ΔTb值越大,测量误差越小。此外,为防止聚合物在高温下降解,溶液的沸点不能太高。此法适用的聚合物分子量在3×104以下。

沸腾钢　 rimmed steel　 不用硅或铝脱氧,未经过镇静处理而直接浇注成钢锭的非合金钢。沸腾钢凝固时钢水中残留的氧与熔解于钢水中的碳生成CO气体逸出,另外氧在固体钢中的溶解度比在液体钢中低得多,因而使钢水在钢锭模内产生沸腾现象。沸腾钢中不容易形成大的缩孔,但易成缩松。成材率高,一般都在 80%以上。表面质量好,含碳较低的外表皮可一直保持下来,使最终轧制产品表面光滑,可用于要求良好冷成形性及表面质量的制品,尤其适宜制作冷轧薄钢板。但钢锭的上、中、下部分偏析严重,性能波动大。钢锭内部杂质及夹杂物较多,冲击性能不好,脆性转折温度较高,时效现象严重。因化学成分偏析,焊接性亦不好,不适宜制造较重要的焊接构件。含碳量超过0.25%,或锰含量超过0.60%则影响正常的沸腾作用,所以沸腾钢只用于含碳量低于0.25%的低碳钢,其表示方法是在钢号后面加F,如10F、15F等。

费米-狄拉克分布　 Fermi-Dirac distribution　 简称费米分布。无相互作用自旋为半整数的量子粒子在诸能级(E)上平均粒子占有数的平衡分布。费米-狄拉克系统的限制条件为:粒子不可分辨;每个量子态最多容纳一个粒子;自旋量子数为半整数。费米-狄拉克分布的表示式为:f(E)={exp[(E-ζ)/(kBT)]+1}-1,其中,ζ为化学势,或称费米能EF;T为热力学温度;kB为玻尔兹曼常数。在T=0 K时,凡E<EF的诸能级均被占满,而E>EF 的诸能级则空着。当T>0K时,仅有EF附近的一小部分粒子被激发到EF以上。费米-狄拉克分布在金属电子论、半导体物理中的应用非常重要。当所有能级的占有数f(E)≪1时,费米-狄拉克分布函数趋近于玻尔兹曼分布函数,称为经典极限。

费米面　 Fermi surface　 描述固体电子态的k空间中的一个特殊等能面(能量为费米能EF),费米面是系统处于基态(0K)时电子占据态与非占据态的分界面。金属中存在费米面,它可能处于一个能带中,也可能处于几个能带中。本征半导体的费米能级位于禁带中央,所以半导体不存在费米面。在金属的自由电子模型中费米面是一个球面,称为费米球。在具有比较复杂的能带结构的金属中费米面的形状也比较复杂。例如碱金属Na,K的费米面近于球面,而Cu的费米面则与布里渊区的边界有接触。 高价(例如三价)金属的费米面处于几个能带中,用广延能区图式(extended zone scheme)表示比较方便。

分配系数　 segregation coefficient　 指一定温度下,某一溶质在两种互不相溶的溶剂中达到分配平衡时在两相中的活度(常近似为浓度)之比。在固体凝固的情况下又称分凝系数,指某一杂质在界面处附近的固体和熔体中的浓度之比。

分区升华　 area sublimation　 将待升华有机化合物放置于升华管的加热区,在真空状态下对材料进行加热升华。因材料升华温度不同,通过调整加热的温度以及温区长度和不同温度的温区设置,富集提纯需要的材料主成分,将微量的杂质同目标产品进行分离的过程。

分散混合　 dispersion-mixing　 混合包括分布混合与分散混合,分散混合即是在混合过程中,通过外力使材料的粒度减小,并且使不同组成的原料分布均一化,混合中既有粒子粒度的减小,也有位置的变化。如下图所示:

分散混合与分布混合示意图

(a)+(b)(c)　分布混合

(a)+(b)(d)　分散混合

分散剂　 dispersing agent　 可以促使物料颗粒均匀分散于介质中,形成稳定悬浮体的试剂,多数是各种类型的表面活性剂,以阴离子表面活性剂为主,其次是非离子表面活性剂。它广泛应用于染料、颜料、水泥、造纸、陶瓷等行业。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺等。

分析电子显微术　 analytical electron microscopy　 样品被高能电子束照射时,收集、测定和分析从样品局部区域发射出的各种不同信号的理论和技术。高空间分辨率分析电子显微术是一种研究物质超显微尺度的原子排列、原子种类、原子位置、元素价态的方法。分析电子显微镜能将聚焦到很细的电子束打到试样上一个微小的区域中,产生各种不同的信号,经过分析处理,给出试样的微观形貌、结构和成分等综合信息。①直接从弹性散射电子得到样品的衍衬像、晶格像、结构像、电子衍射花样等;②形成透射扫描图像、Z-衬度像;③从样品的极微小区域得到电子衍射花样,按其入射电子束是否必须有较大发散度分别称为会聚束电子衍射花样(CBED)或微衍射。它可以提供晶体被电子束照射区域的结构、对称性,缺陷区域的原子排列,有序合金中有序度变化情况,测定预沉淀微小颗粒结构以及样品厚度,测定位错布氏矢量,显微应力分布、点阵常数等;④从X射线能谱和电子能量损失谱可以测定试样的成分。电子能量损失谱适于轻元素,X射线能谱用于重元素,与透射扫描图像联用可得元素面分布图;⑤从电子能量损失谱还可得到广延精细结构、门槛值附近的精细结构、被照射部分样品厚度;⑥利用电子通道增强效应测定杂质元素或合金元素在有序化合物中占据主元素亚点阵位置的百分数;⑦精确测定局部区域样品的结构因子;⑧从二次电子像、背散射电子像得到样品的形貌及定性的原子序数信息;⑨得到半导体中缺陷电子结构的电子束感生电流像和缺陷形貌的阴极荧光像;⑩场发射枪电子显微镜还可利用全息技术得到物质结构的信息。

分子复合材料　 molecular composite　 分子复合材料是指刚性高分子链(段)聚合物与柔性链聚合物(树脂)共混,刚性链高分子聚合物作为增强相在接近分子水平上均匀分散在柔性链(段)树脂基体中,达到最佳分子增强效应,形成的高强度、高模量的复合材料。通常讲的分子复合材料是指纳米级的分散或指分散相的聚集体的横向尺寸小于5×10-9m。与传统复合材料相比,分子复合材料增强体与树脂基体达到分子水平上的融合,减少了应力集中,消除了界面黏结性问题以及增强体和树脂之间热膨胀系数不匹配问题,充分发挥了增强高分子本身优异力学性能,而且对环境的稳定性和耐热性很好。此外,分子复合材料加工成型比普通的纤维(颗粒)增强复合材料加工成型过程简单,且容易控制。目前,分子复合材料常用的增强相为聚芳酯液晶高分子和芳族聚酰胺液晶高分子如 PPTA、PET/60HBA、HBA/HNA等具有棒状刚性链段的高分子材料;基体树脂为聚醚砜、聚碳酸酯、聚芳酯 、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛等柔性链高分子材料。

分子量分布　 见相对分子质量分布(804页)。

分子马达　 molecule motor　 又称分子发动机,是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质、DNA和RNA等生物分子,分子结构处在纳米尺度,它负责细胞内的一部分物质或者整个细胞的宏观运动。生物体内的各种组织、器官乃至整个个体的运动最终都归结为分子马达在微观尺度上的运动。分子马达将化学键中的能量耦合转化为动能。而化学键中的能量最终来自细胞膜或线粒体膜内外的电化学梯度。一些在生物学中较为重要的分子马达蛋白主要分为:马达蛋白、聚合马达蛋白、转动马达蛋白、核酸马达蛋白等。目前一些化学家已制备出一些人工合成的动力分子,它们通过改变分子的手性产生转矩,从而在宏观上的转向力。

分子取向极化　 molecular orientation polarization　 电介质极性分子或极性基团在电场作用下定向排列,使其偶极矩不为零的现象。