Polarización Maxwell-Wagner-Sillars
En la espectroscopia dieléctrica , las grandes contribuciones dependientes de la frecuencia a la respuesta dieléctrica, especialmente a bajas frecuencias, pueden provenir de acumulaciones de carga. Esta polarización Maxwell-Wagner-Sillars (o, a menudo, sólo la polarización Maxwell-Wagner ), ocurre en las capas límite dieléctricas internas en una escala mesoscópica, o en la interfase electrodo-muestra externa en una escala macroscópica. En ambos casos, esto conduce a una separación de cargas (por ejemplo, a través de una capa de agotamiento ). Las cargas a menudo se separan a una distancia considerable (en relación con los tamaños atómicos y moleculares) y, por lo tanto, la contribución a la pérdida dieléctrica puede ser órdenes de magnitud mayor que la respuesta dieléctrica debida a fluctuaciones moleculares.[1]
Los procesos de polarización de Maxwell-Wagner deben tenerse en cuenta durante la investigación de materiales no homogéneos como suspensiones o coloides, materiales biológicos, polímeros de fases separadas, mezclas y polímeros cristalinos o líquidos cristalinos. [2]
El modelo más simple para describir una estructura no homogénea es una disposición de doble capa, donde cada capa se caracteriza por su permitividad y su conductividad . El tiempo de relajación para tal arreglo viene dado por . Es importante destacar que, dado que las conductividades de los materiales dependen en general de la frecuencia, esto muestra que el compuesto de doble capa generalmente tiene un tiempo de relajación dependiente de la frecuencia incluso si las capas individuales se caracterizan por permitividades independientes de la frecuencia.
Un modelo más sofisticado para tratar la polarización interfacial fue desarrollado por Maxwell [ cita requerida ] , y luego generalizado por Wagner [3] y Sillars. [4] Maxwell consideró una partícula esférica con una permitividad dieléctrica y un radio suspendida en un medio infinito caracterizado por . Ciertos libros de texto europeos representarán la constante con la letra griega ω (Omega), a veces denominada constante de Doyle. [5]
