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文檔簡(jiǎn)介
1、本文利用固相反應(yīng)法制備出Y2O3摻雜的xY2O3-Ba0.8Sr0.2TiO3(簡(jiǎn)稱YBST)高介電弛豫鐵電材料。當(dāng)O≤x≤1.2%,XRD研究表明YBST陶瓷材料在室溫下均呈現(xiàn)單純的四方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu),Y2O3的摻入并未改變母體材料的物相結(jié)構(gòu)。Y2O3在BST中形成連續(xù)固溶體,且Y3+離子在BST陶瓷中交替的進(jìn)行A位或B位取代。當(dāng)Y2O3的摻雜量在0.7%≤x≤0.9%范圍內(nèi)時(shí),SEM分析表明陶瓷材料的晶粒呈明顯雙分布狀態(tài),小晶粒填充于
2、大晶粒之間,結(jié)構(gòu)緊密,平均晶粒尺寸大;材料的介電常數(shù)極高,介電損耗小,溫度穩(wěn)定性好。特別是x=0.85%時(shí),材料在1kHz的介電常數(shù)高達(dá)1.2×105,介電損耗tgδ<0.07。但此范圍內(nèi)材料的介電峰隨著頻率的降低向高溫方向移動(dòng),這與CCTO等高介電材料的弛豫特性相反,由此介電損耗譜計(jì)算出的弛豫活化能為負(fù)值。
在0.7%≤x≤0.9%范圍內(nèi),Y2O3的摻雜對(duì)Ba0.8Sr0.2TiO3材料的彌散性和弛豫性能有明顯改善,材料
3、的臨界指數(shù)γ趨近于2。XPS分析表明:在此范圍內(nèi)Ti4+和O2-發(fā)生變價(jià),即Ti4+有部分變價(jià)為Ti3+,O2-有部分變價(jià)為O-,且有大量的氧空位產(chǎn)生,使得晶粒半導(dǎo)化。半導(dǎo)化的晶粒和絕緣的晶界會(huì)形成內(nèi)部阻擋層電容器結(jié)構(gòu)(即internal barriers layerscapacitor,IBLC),因此xY2O3-Ba0.8Sr0.2TiO3(0.7%≤x≤0.9%)的高介電現(xiàn)象主要可以用具有Maxwell-Wagner界面弛豫特性的
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