Диффузионный элемент Варбурга — эквивалентный компонент электрической схемы , моделирующий процесс диффузии в диэлектрической спектроскопии . Этот элемент назван в честь немецкого физика Эмиля Варбурга .
Элемент импеданса Варбурга может быть трудно распознать, потому что он почти всегда связан с сопротивлением переноса заряда (см. Комплекс переноса заряда ) и емкостью двойного слоя (см. Двойной слой (межфазный) ), но он распространен во многих системах. Присутствие элемента Варбурга можно распознать, если существует линейная зависимость на логарифме графика Боде (log|Z| по сравнению с log(ω)) с наклоном значения –1/2.
Диффузионный элемент Варбурга (Z W ) представляет собой элемент с постоянной фазой (CPE) с постоянной фазой 45° (фаза не зависит от частоты) и величиной, обратно пропорциональной квадратному корню из частоты:
где W — коэффициент Варбурга (или постоянная Варбурга), j — мнимая единица, а ω — угловая частота .
Это уравнение предполагает полубесконечную линейную диффузию [1] , то есть неограниченную диффузию к большому плоскому электроду .
Если известна толщина диффузионного слоя, элемент Варбурга конечной длины [2] определяется как: