（Ti,Zr,Ta）-基ABO3材料的高溫介電性能的研究

(Ti,Zr,Ta)-基ABO3材料的高溫介電性能的研究（GWJDN-1000型）

GWJDN-1000型高溫介電測量係統（2019款）高溫介電測量係統應用於(yu) 高溫環境下材料、器件的導電、介電特性測量與(yu) 分析，通過配置不同的測試設備，完成不同參數的測試。

摘要：ABO3類型的鈣鈦礦材料是一類具有豐(feng) 富物理性能的氧化物。由於(yu) 鈣鈦礦結構優(you) 良的介電、壓電和鐵電性質。此外當一些雜質引入到一些鈣鈦礦中後會(hui) 形成晶體(ti) 缺陷，通常情況下材料會(hui) 展現出更加優(you) 異的性能。本文以若幹鈣鈦礦(SrTiO3，BaZrO3，KTaO3)材料作為(wei) 研究對象，對其高溫介電性能進行了係統的研究，得到以下結果:　　(1)四種不同摻雜比例的粉末是通過傳(chuan) 統的固態反應法製備的。研究了(Al，Nb)共摻雜的SrTiO3陶瓷在溫度範圍為(wei) 320-870K和頻率範圍為(wei) 102-106Hz的介電性能。樣品顯示了兩(liang) 套介電弛豫並且它們(men) 與(yu) 晶粒和晶界有關(guan) 。在(Al，Nb)共摻雜SrTiO3後會(hui) 影響晶粒間的弛豫，使其激活能降低，並其提高電導率。我們(men) 的結果表明(Al，Nb)共摻雜的SrTiO3是不適合提高其介電性能。　　(2)BaZrO3(BZO)粉末是通過甘氨酸硝酸鹽燃燒合成合成的。我們(men) 通過改變燒結溫度和保溫時間對BZO樣品優(you) 化燒結條件。我們(men) 對BZO陶瓷在300-870K的溫度範圍和102-106Hz的頻率範圍內(nei) 進行了全麵的介電性能的研究。BZO在低於(yu) 420K的溫度範圍內(nei) ，表現出先兆性鐵電行為(wei) 。在420K以上，樣品顯示出高溫巨介電行並包含兩(liang) 套與(yu) 氧空位有關(guan) 的介電弛豫(R1和R2)。低溫弛豫被認為(wei) 是由於(yu) 晶粒內(nei) 的氧空位跳躍運動而造成的偶極子弛豫。高溫弛豫是由氧空位被樣品/電極接觸勢壘所阻擋而造成的Maxwell-Wagner弛豫。　　(3)陶瓷樣品BaZr0.8Y0.2O3-δ(BZY)是由粉末是通過甘氨酸硝酸鹽燃燒合成合成的。我們(men) 對BZY陶瓷在300-870K的溫度範圍和102-106Hz的頻率範圍內(nei) 進行了全麵的介電性能的研究。在樣品中有兩(liang) 種非常重要的載體(ti) :羥基離子(OH·o)和氧空位（V·oo），產(chan) 生了三套弛豫(R1，R2和R3)。激活能計算是0.50，0.65和1.27eV相對應為(wei) 低溫、中間溫度和高溫的弛豫。低溫鬆弛是歸因於(yu) 由OH·o-Y偶極子引起的偶極子弛豫。中間溫度和高溫弛豫了被認為(wei) Maxwell-Wagner-type弛豫分別由晶界和樣品/電極接觸勢壘所阻擋的氧空位導致的。　　(4)KTaO3粉末樣本準備通過統的固態反應法製備的。我們(men) 對KTaO3陶瓷在300-1000K的溫度範圍和102-106Hz的頻率範圍內(nei) 進行了詳細的介電性能的研究。KTaO3陶瓷在溫度範圍低於(yu) 450K時出現了一種與(yu) 傳(chuan) 統的熱激活行為(wei) 相反的反常的介電行為(wei) 。我們(men) 的研究結果顯示，樣品對濕度非常敏感，在473K出現了金屬絕緣體(ti) 轉變(MIT)。這種電阻正溫度係數引起的金屬絕緣體(ti) 過渡與(yu) 異常的介電行為(wei) 有關(guan) 。在高於(yu) 500K的溫度下，顯示了兩(liang) 個(ge) 正常的熱活化介電弛豫行為(wei) 。