誘電分光法、導電率分光法、および電気化学インピーダンス分光法
試料物質は、液体または固体であり得る。測定されたスペクトルは、次の2つの研究領域によってさらに評価されます。
・誘電分光法と導電率分光法
ここでの主な関心事は、材料の特性にあります。電極効果による寄与は、通常、回避されるように試みられています。
複素誘電率ε*（ω）や導電率σ*（ω）スペクトルなどの固有の電気材料特性は、サンプルの寸法を使用してZ *（ω）から簡単に評価できます。
透磁率スペクトルμ*（ω）は、サンプル電極がサンプル材料で満たされた誘導コイルに置き換えられた場合に決定できます。
周波数以外では、電気材料の特性は追加のパラメーターに依存します。最も重要なパラメーターは温度です。
時間、DCバイアス（重畳された静電界）、AC電界強度、および圧力依存性も頻繁に決定されます。
・電気化学インピーダンス分光法EIS
ここでの焦点は、主に電極/材料界面の特性にあります。電極は通常メタで作られ、材料はしばしば電解質またはイオン伝導体です。
インピーダンススペクトルは、通常、制御されたDC電圧と電流の条件下で取得されます。詳細については、こちらをご覧ください。
一般に、材料固有のモデルは、非線形曲線フィッティング手順によって測定データにマッチさせられます。
モデルには他の材料特性評価方法の結果が含まれる場合があるため、より一般的な情報を取得するためにいくつかの手法間における結びつきが確立されるかもしれません。
誘電率ε*（ω）、導電率σ*（ω）、透磁率μ*（ω）スペクトルは基本的な材料パラメーターです。
ｍHz帯からGHz帯(15桁)におよぶ範囲で、ほぼ全ての材料に対し正確かつ自動的に測定されます。
サンプル前処理はほとんど必要ありません。他の材料分析方法と比較して設備費は安い傾向にあります。
これらの機能の組み合わせにより、誘電体分光法、導電率分光法、および電気化学インピーダンス分光法の両方が強力で価値のあるツールになります。
特に、電気材料の特性は、基礎研究とアプリケーション指向研究の両方に特に関心があるためです。
この方法は、さまざまな科学コミュニティによってさまざまな種類の材料と問題に適用されています。
測定の原理は常に同じですが、研究者、材料、基礎となる理論、モデル、機器の要件はかなり異なる場合があります。
時間領域測定
目的は、時間tに依存してサンプル材料の誘電率ε（t）および導電率σ（t）関数を測定することです。
材料は固体でも液体でもよく、通常、コンデンサを形成する2つの電極の間に配置されます。
時間t = 0で、0 VからU 0への電圧ステップがサンプルコンデンサに適用されます。
応答電流I（t）は、時間の関数として測定されます。これから、時間依存容量は
時間依存誘電率関数に直接関係します。
ここで、C 0はサンプル材料なしの空の電極の容量です。電極が平行に配置されている場合
ここで、Aは、一方の電極の面積であり、 dは電極間の間隔をε 0 = 8.854×10 -12 として/ VMは、真空の誘電率でありε（t）は一般に分子双極子からの誘電率の寄与と自由電荷キャリアからの導電率の寄与を含むことに注意してください。
同じことは、ε（t）の別の表現である時間依存導電率関数にも当てはまります。
デルタ関数δ（t）は、t = 0での空の電極（真空誘電率）の現在のピークをカウントに取り込み、真空の場合、ε（t） = 1およびσ（t） = 0になります。
ε（t）とσ（t）の詳細と典型的な特性については、材料の誘電分光法とインピーダンス分光法を参照してください。
周波数ドメイン測定
目的は、サンプル材料の複素誘電率スペクトルε*（ω）および導電率スペクトルσ*（ω）を測定することです。
材料は固体でも液体でもよく、通常、コンデンサを形成する2つの電極の間に配置されます。
コンパクトな数式では、複雑な表記が使用され、アスタリスクで示されます。
サンプルコンデンサのインピーダンススペクトルから
複雑なサンプル容量
計算されます。C *（ω）は誘電率スペクトルに直接関連しています。
ここで、C 0はサンプル材料なしの空の電極の容量です。電極が平行に配置されている場合
空のセル容量
ここで、Aは、一方の電極の面積であり、dは電極間の間隔をε 0 = 8.854×10 -12として/ VMは、真空の誘電率です。
ε*（ω）には一般に、分子双極子からの誘電率の寄与と自由電荷キャリアからの導電率の寄与が含まれることに注意してください。
同じことが導電率スペクトルにも当てはまります。これは、ε*（ω）の別の表現です。つまり、
項-1は、空の電極（真空誘電率）の電荷寄与をカウントに入れ、真空の場合、ε*（ω）= 1およびσ*（ω）= 0になります。
ε*（ω）と σ*（ω）の詳細と典型的な特性については、材料の誘電分光法とインピーダンス分光法を参照してください。
