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信息材料I n f o r m a t i o n m a t e r i a l信息材料信息材料信息技术信息技术信息简介信息简介FIRSTTHIRD目 录ASECOND信息简介信息简介FIRST在自然界，宇宙中的射电源不停地向宇宙空间发射电波。这种电波是射电源存在的信息花卉的应季荣衰是寒暑交替的信息，通过天气预报获取气象信息，可以合理地安排生产、生活。人们通过电视、电话、报刊等各种媒体，每时都在获取、加工、传递、利用大量的信息在学校工作中，采集学习材料、学习文件是获取信息；处理相关调查数据是处理信息；得出结论并公布消息是传递信息信息简介T 可见，信息来源于客观世界，范围广大，具有一定的利用价值，可通过载体为人们所获知，用来指导人类认识世界、改造世界广义上，信息是客观事物相联系，反映客观事物的运动状态，通过 一定的物质载体被发出、传递和感受，对接受对象的思维产生影响并用来指导接受对象的行为的一种描述可通过文字、图像、声音、符号、数据等为人类获知的知识。本质上，信息是反映现实世界的运动、发展和变化状态及规律的信号与消息。T信息含义信息含义信息技术信息技术SECOND广义而言广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。中义而言中义而言，信息技术是指对信息进行 采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。狭义而言狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法，对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。基本含义T信息材料信息材料THIRD123信息材料就是指与现代信息技术相关、用于信息的获取、存储、处理、传输和显示的材料。现代信息技术对各种信息的收集、存储、处理、传递和显示是通过各种信息功能器件来实现的，而信息功能器件又是以各种信息材料为主构成的。信息处理材料是制造信息处理器件如晶体管和集成电路的材料。目前使用最多的是硅。砷化镓也是一种重要的信息处理材料。信息材料T信息获取材料信息获取材料1234信息传输材料信息储存材料信息显示材料信息材料T5 信息处理材料 信息信息获取获取传感器传感器 信息信息传输传输光纤光纤 信息存储器信息存储器 信息显示器信息显示器信息收集材料是指用于信息传感和探测的一类对外界信息敏感的材料在外界信息如力、热、光、磁、电、化学或生物信息的影响下，这类材料的物理或化学性质(主要是电学性质)会发生相应变化，通过测量这些变化可方便精确地探测、接收和了解外界信息变化。信息传感材料主要包括力敏传感材料、热敏传感材料、光敏传感材料、磁敏传感材料、气敏材料、湿敏材料、压敏材料、生物传感材料等。信息获取材料T热敏传感材料是指对温度变化具有灵敏响应的材料,主要是电阻随温度显著变化的半导体热敏电阻陶瓷。根据电阻温度系数的正负，可分为正温度系数(BaTiO3、V2O5为基的热敏陶瓷)和负温度系数(过渡金属氧化物为基的热敏陶瓷)热敏材料两类。热敏传感材料T热敏热敏PTCPTC传感器传感器 热敏热敏NTCNTC传感器传感器 湿敏材料是指电阻值随环境温度增加而显著增大或降低的一些材料。目前，陶瓷湿敏材料和高分子湿敏材料应用较多。陶瓷湿敏材料主要有MgCr2O3系、ZnCr2O3系和MnWO4、NiWO4等。高分子湿敏材料是指吸湿后电阻率或介电常数会发生变化的高分子电解质膜，如吸湿性树脂、硝化纤维系高分子膜。湿敏材料T高分子湿敏元件高分子湿敏元件陶瓷湿敏元件陶瓷湿敏元件气敏材料是对气体敏感，电阻值会随外界气体种类和浓度变化的材料，如SnO2、ZnO、Fe2O3、ZrO2、TiO2和WO2等n型或p型金属氧化物半导体。气敏材料用于制作气敏传感器，吸附气体后载流子数量变化将导致表面电阻率变化，进而对气体的种类和浓度进行探测。气敏传感材料T磁敏电阻材料是指具有磁性各向异性效应的磁敏材料。这类材料在磁化方向平行电流方向时，阻值最大；在磁化方向垂直于电流方向时，阻值较小。改变磁化方向与电流方向夹角，即可改变磁敏电阻材料的阻值。强磁性簿膜磁敏电阻材料主要是NiCo和NiFe合金薄膜，可制备磁敏二极管或三极管，灵敏度高、温度特性好，可用于磁场测量。磁敏电阻材料T磁敏直线位移传感器磁敏直线位移传感器 磁敏电阻器磁敏电阻器信息传递材料是用于各种通信器件的能够用来传递信息的材料。它的类别很多，其中光纤通信、微波通信和GSM蜂窝移动电话通信是目前使用最为广泛的一些通信方式，这里主要介绍光纤材料。信息传递材料T光光纤纤通通信信则则是是将将记记录录声声音音的的电电信信号号变变成成光光信信号号，通通过过玻玻璃璃纤纤维维把把光光信信号号传传输输到到对对方方，最后又把光信号转变成电信号。最后又把光信号转变成电信号。光光纤纤通通信信具具有有通通信信容容量量大大，节节省省铜铜资资源源等等优优点点，成成为为2121世世纪纪通通信信主主流流技技术术，光光纤纤材材料也成为重要的光传输材料。料也成为重要的光传输材料。光导纤维T光导纤维T光光纤纤是是由由折折射射率率高高的的纤纤芯芯和和折折射射率率低低的的包包层层组组成成的的圆圆柱柱形形光光波波导导介质。介质。纤纤芯芯是是将将入入射射光光线线传传输输到到接接受受端端，芯芯和和包包层层的的交交界界面面(折折射射率率差差)使使光线无法透过，构成光壁，保证芯的导光。光线无法透过，构成光壁，保证芯的导光。要要使使光光线线在在芯芯部部正正常常导导光光，须须使使入入射射光光线线在在纤纤芯芯和和光光壁壁间间产产生生全全反反射射，如如A A所所示示。当当入入射射光光线线发发生生光光的的折折射射，无无法法实实现现光光导导，如如图所图所示。示。石石英英光光纤纤具具有有资资源源丰丰富富、化化学学性性能能稳稳定定、膨膨胀胀系系数数小小等等优优点点，是是目目前前得得到到大大规规模模应用的光纤。应用的光纤。光光纤纤的的纤纤芯芯是是纯纯度度达达到到99.9999%99.9999%的的SiOSiO2 2，其其余余成成分分为为改改变变材材料料折折射射率率的的极极少少量量的的掺杂，如掺杂，如GeOGeO2 2、P P2 2O O5 5、B B2 2O O3 3、含氟化合物等。、含氟化合物等。外包层是由纯石英和掺氟的低折射率材料组成。外包层是由纯石英和掺氟的低折射率材料组成。石英光纤T 在在通通信信和和图图像像传传输输方方面面，高高分分子子光光导导纤纤维维的的应应用用日日益益增增多多，工工业业上上用用于于光光导导向向器器、显显示示盘盘、标标识识、开开关类照明调节、光学传感器等。关类照明调节、光学传感器等。光光纤纤透透光光性性好好，传传输输中中损损耗耗较较低低、容容量量大大、抗抗干干扰扰、保保密密性性好好、重重量量轻轻、抗抗潮潮湿湿及及抗抗腐腐蚀蚀等等特特点点，广广泛泛应应用用于于长距离通信，如海底光缆等。长距离通信，如海底光缆等。光纤的应用光纤的应用T 医学应用光导纤维医学应用光导纤维内窥镜可导入内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接维连接的激光手术刀已的激光手术刀已在临床应用，在临床应用，并可用作光敏法治癌。并可用作光敏法治癌。信息存储材料是指用来制作各种信息存储器的一些能够记录和存储信息的材料在外加物理场（如电场、磁场、光照等）的影响下，信息存储材料发生物理或化学变化，实现对信息的存储如果储存材料在一定强度的外场作用下，能快速从变化后的状态返回原先的状态，那么这种储存是可逆的主要介绍磁光储存材料，全息存储材料01020304信息存储材料信息存储材料T 磁记录材料可方便地进行数据的存储和读取工作。磁性存贮器具有容量大、成本低等优点；磁记录装置可将记录下来的信号进行放大或缩小，使科研中的数据处理更为方便灵活；磁卡可用于存取款、图书保存以及乘坐交通工具的票证等，方便人们生活。磁记录材料 将要存储的信息、模拟量或数字量，通过调制激光聚焦到记录介质上，使介质的光照微区发生物理或化学的变化实现记录，这就是信息的写入。读出信息时，低功率密度的激光扫描信息轨道，反射光通过光电检测器检测、解调取出所要信息。磁光存储材料T 磁光存储材料T高存储密度：普通光盘单面可存储高存储密度：普通光盘单面可存储640640兆字节；高密度兆字节；高密度DVDDVD光盘容量在光盘容量在8G8G以上。以上。非非接接触触式式读读、写写信信息息：非非接接触触式式读读、写写不不会会让让光光学学头头或或盘盘面面磨磨损损、划划伤伤，并并能能自自由更换光盘。由更换光盘。长长存储寿命：磁盘存储的信息一般为存储寿命：磁盘存储的信息一般为2-32-3年，光盘存储的信息寿命至少在年，光盘存储的信息寿命至少在1010年以上。年以上。低低信信息息位位价价格格：光光盘盘(或或衬衬盘盘)易易于于大大量量复复制制，容容量量大大，因因此此存存储储单单位位信信息息的的价价格格低低廉。廉。这这种种技技术术利利用用了了人人类类掌掌握握的的激激光光技技术术，让让用用户户拍拍摄摄出出完完整整的的三三维维影影像像成成为为可可能能，真真实实反反映映了了拍拍摄摄物物体体的的全全部部信信息息，而而不不是是过过去去只只体体现现物物体体一一面面的的二二维维数数据据。在在基基础础原原理理上上，全全息息存存储储与与全全息息照照相相完完全全相相同同，同同样样是是利利用用了了光光的的干干涉涉原原理理。与与其其它它存存储储技技术术不不同同，全全息息存存储储技技术术并并不不仅仅仅仅利利用用介介质质表表面面，它它通通过过在在整整个个存存储储介介质质内内记记录录干干涉涉图图案案来来存存储储数数据据，这这些些干干涉涉图图案案是是由由两两束束激激光光在在某某种种晶晶体体上上相相交交来来改改变变材材料料的的光光学特性所形成学特性所形成。特点：特点：（1 1）存储密度高，容量大。）存储密度高，容量大。（2 2）数据传输速率高和存取时间短）数据传输速率高和存取时间短（3 3）高冗杂度）高冗杂度（4 4）存储可靠性高）存储可靠性高全息存储材料T 信息显示材料主要是指用于阴极射线管和各类平板显示器件的一些发光显示材料。按照显示原理分类、信息显示材料主要可分为液晶显示材料(LCD)、等离子体显示材料(PDP)、阴极射线管显示材料(CRT)、场发射显示材料(FED)、真空荧光显示材料、无机电致发光显示材料和有机电致发光显示材料等。信息显示材料T液晶显示材料(LCD)T液液晶晶具具有有晶晶体体一一样样的的各各向向异异性性，也也具具有有液液体体的的流流动动性性。在在分分子子序序列列中中，液液晶晶分分子子具具有有和和一一维维和和二二维维远远程程有有序序，介介于于理想的液体和晶体之间。理想的液体和晶体之间。液液晶晶的的流流动动性性表表明明液液晶晶分分子子间间作作用用力力微微弱弱，改改变变液液晶晶分分子子取取向向排排列列所所需需外外力力很很小小，几几伏伏电电压压就就可可改改变变，因因此此液液晶晶显显示具有低电压、微功耗的特点；示具有低电压、微功耗的特点；液液晶晶分分子子结结构构决决定定液液晶晶具具有有较较强强的的各各向向异异性性，稍稍微微改改变变液液晶分子取向就能明显改变液晶的光学和电学性能。晶分子取向就能明显改变液晶的光学和电学性能。液晶显示材料T液晶分子的排列方式也可以影响液晶的性能。液晶分子的排列方式也可以影响液晶的性能。液晶分子按照排列方式的不同，可分成近晶相、向列相和胆甾相三大液晶分子按照排列方式的不同，可分成近晶相、向列相和胆甾相三大类类液晶相和分子排列：液晶相和分子排列：(a)向列相，向列相，(b)胆甾相，胆甾相，(c)近晶相近晶相液晶分子排列方式T近近晶晶相相：棒棒状状分分子子分分层层排排列列，分分子子在在层层内内按按分分子子长长轴轴方方向向互互相相平平行行，可可垂垂直直或或倾倾斜斜于于层层平平面面。分分子子只只能能在在层层内内转转动动或或滑滑动动，不不能能在在层层间间移移动动。这这类类液液晶晶粘粘度度很很大大，一一般般不不用用于液晶显示。于液晶显示。向向列列相相：棒棒状状分分子子不不分分层层，分分子子可可以以转转动动，向向各各个个方方向向滑滑动动，只只在在分分子子长长轴轴方方向向保保持持平平行行排排列列。这这类类液液晶晶粘粘度度较较小小，流动性较好，是显示用液晶的主要类型。流动性较好，是显示用液晶的主要类型。胆胆甾甾相相：棒棒状状分分子子分分层层排排列列，层层内内分分子子相相互互平平行行，相相邻邻两两层层分分子子的的长长轴轴方方向向略略有有变变化化，旋旋转转一一定定角角度度，分分子子沿沿层层的的法线方向排列成螺旋状结构。法线方向排列成螺旋状结构。应用实例T信息处理材料T信息处理材料是指用于对电信号或光信号进行检波、倍频、信息处理材料是指用于对电信号或光信号进行检波、倍频、混频、限幅、开关、放大等信号处理的一类信息材料，混频、限幅、开关、放大等信号处理的一类信息材料，主要有主要有Si Si、GeGe等半导体材料，等半导体材料，GaAsGaAs系列、系列、InPInP系列、系列、GaNGaN系系列半导体材料，列半导体材料，SiOSiO2 2等氧化物材料，微波铁氧体材料等。等氧化物材料，微波铁氧体材料等。碳化硅材料碳化硅材料硅材料硅材料单晶硅TSi Si是是单单一一元元素素半半导导体体，具具有有力力学学强强度度高高，结结晶晶性性能能好好等等特特点点，在在自自然然界界中中有有丰丰富的储量。富的储量。自自然然界界中中的的石石英英砂砂、硅硅酸酸盐盐不不具具有有半半导导体体性性质质，其其中中含含有有大大量量杂杂质质，须须经经过提纯才能显示半导体性质。过提纯才能显示半导体性质。电电子子级级的的硅硅通通常常具具有有多多晶晶结结构构，大大大大降降低低电电子子的的运运动动速速度度和和寿寿命命，严严重重影影响响器器件件的的频频率率特特性性，需需把把硅硅拉拉制制成成单单晶形式。晶形式。碳化硅T 军军事事工工业业、飞飞机机发发功功机机和和宇宇航航等等产产业业要要求求研研制制在在500-600500-600范范围围内内工工作作的的电子器件。电子器件。半半导导体体Si Si器器件件工工作作温温度度一一股股不不超超过过200200。为为提提高高半半导导体体器器件件工工作作温温度度，应应选选禁禁带带大大，高高温温性性能能稳稳定定的的SiCSiC高高温温半半导导体体材材料料，能能隙隙宽宽度度在在2.39eV2.39eV至至3.33eV3.33eV的范围内变化。的范围内变化。谢谢观看Thank you for watching