等时线上介电损耗变化的同构理论预测

本文从同构理论推导出了介电损耗振幅变化的预测，并通过对范德华液体 5-苯基 -4-醚 (5PPE) 的介电弛豫行为进行测量，对该预测进行了实验检验。该液体在 $266-333$ K 的温度范围和 $0.1-300$ MPa 的压力范围内，针对约 $10^{-3}$ s 和 $10^{-4}$ s 的弛豫时间，在等时状态下进行了研究。根据同构陈述，即 Roskilde 简单液体的同构态在约化单位下具有结构和动力学不变性，我们推导出了四个等效的同构不变项，其中一项用于分析我们的数据。它是频率依赖项 $\chi_{e}(f) \rho^{\gamma-1}$，包含电极化率 $\chi_{e}$、密度 $\rho$ 和密度标度因子 $\gamma$。由于我们实验装置的独特设计，我们获得的介电损耗数据其振幅可重复性为 $\pm 0.1 \%$。此外，我们发现电容器单元的空电容在测量范围内稳定在 $\pm 0.3 \%$ 以内，并可视为常数。利用这一点，我们预测对于两个同构态，存在 $-C_{2}"(f)= -C_{1}"(f) \left(\rho_1 / \rho_2 \right)^{\gamma-1}$ 来标度负虚部电容，其中 $C_{1}$ 是环境压力下的电容测量值，$C_{2}$ 是高压下的预测电容值。我们直观地比较了预测图和测量图，在测量得到的 42 对等时态中，两者吻合良好。