纳米离子学中的麦克斯韦位移电流与 Jonsher“普适”动态响应的本质

在纳米离子学的结构 - 动力学方法中，引入了一个新概念——势垒上的麦克斯韦位移电流，用于描述集体现象：在非均匀势阱中离子空间电荷形成和弛豫期间发生的耦合离子输运和介电极化过程。我们模拟了以下过程：(i) 电子导体/先进超离子导体（AdSIC）理想极化相干异质结中的过程，(ii) 位于两个与 SE 形成相干界面的 AdSIC 之间的几层受应变固体电解质（SE）单层中的过程。我们证明了跨越任意势垒的离子电流与穿过同一势垒的麦克斯韦位移电流之和等于电流发生器的电流。对于情况 (ii)，当 SE 中势垒高度呈指数分布时，发现频率依赖电导率 s*(w) 具有“普适”动态响应，Re s*(w) ~ s^n (n < 1)。揭示了该现象的本质。SE 空间电荷区中非平衡离子浓度（及感应电压）的振幅变化约为 ~ w^-1。振幅对 Re s*(w) 产生主要的线性贡献。偏离线性是由 SE 空间电荷中电流与电压之间的相位差 fi 的余弦提供的，但对于耦合的离子输运和介电极化过程，cos fi 相对较少依赖于 w（近恒定损耗效应）。