钛酸锶的超低频介电谱

研制了由计算机自动控制的超低频介电测量装置,其频率下限原则上没有限制,将该装置与HP4192A阻抗分析仪相结合,在10^-4Hz至10^5Hz范围内测量了钛酸锶陶瓷的介电谱,其Cole-Cole图表明,得自于音频至微波段介电谱的Cloe-Cloe非德拜型驰豫规律,仍适用于超低频段,此时,对介电谱起主要作用的是样品中由缺陷引起的空间电荷。     

铽改性铌酸锶钡晶体的介电谱研究

在5×10~2Hz 到5×10~8Hz 频率范围内测量了 Tb 改性的铌酸锶钡(SBN)晶体的室温介电常数,并以1×10~4Hz 的频率测量了这些介电常数从室温至居里温度以上的变化。对于 c 轴和 a 轴介电常数,都观测到了介电弛豫,但 c 轴介电弛豫频率明显低于 a 轴介电弛豫频率。对于不同的组份来说,介电弛豫频率随居里温度降低而降低。这些晶体的铁电—顺电相变是弥散性的,弥散程度随Tb 含量的增加而增高。     

钨青铜型Ca_(0.28)Ba_(0.72)Nb_2O_6单晶的正常弛豫铁电相转变研究

研究了大块Ca0.28Ba0.72Nb2O6(CBN-28)单晶沿[001]方向的铁电介电性能.结果表明,CBN-28单晶的自发极化、剩余极化和矫顽场分别为35.3μC/cm2,32.2μC/cm2和38.1kV/cm.在室温下频率f=10kHz时,介电常数(εr=195,介电损耗tgδ=0.32.变温的介电谱显示该单晶在252℃附近发生了正常铁电体向弛豫铁电体的转变.低频时在325℃～500℃范围内出现了具有弛豫特征的介电反常.120℃附近有一由氧空位的迁移引起的介电弛豫损耗峰,由此计算得激活能为1.19eV.通过阻抗谱计算,在500℃～560℃范围内的电导激活能为1.33eV.     

非德拜型介电弛豫

钛酸锶钡的超低频介电谱在复介电常数平面上给出一段圆弧 ,满足非德拜型弛豫的经验公式。但当频率高于 5Hz时 ,复介电常数的实验点显著偏离圆弧 ,组成一段直线。表明慢极化效应对低频至射频的介电测量有不容忽视的影响     

PLZT(7/40/60)薄膜介电驰豫特征的研究

利用溶胶-凝胶技术制备PLZT薄膜,对样品进行X射线衍射和高频介电谱测试,结果表明:薄膜为钙钛矿结构,呈现[110]择优取向,100 MHz介电温谱显示该薄膜具有弛豫铁电体特征,介电频谱表明PLZT薄膜具有介电弛豫特征,体现温度弥散特性,通过理论拟合Cole-Cole曲线得到弛豫时间的分布函数,结合弛豫铁电体特性,时介...     

氮气氛围下热处理的Na（0.5）Bi（0.5）TiO3薄膜的低温介电性能研究

采用溶胶凝胶法在LiNaO3（LNO）衬底上制备Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）薄膜.部分NBT薄膜在氮气氛围下进行了热处理,记为NBT-N2.在100～400 K的温度范围内,测量了NBT-N2的介电性能.NBT-N2薄膜的介电频谱中出现了损耗峰,存在弛豫现象.利用Arrhenius公式拟合弛豫所对应的激活能,发现在NBT-N2薄膜中存在2个热激活过程：一个对应氧空位电离引入的极化子的跳跃跃迁;另一个对应导电电子与偏离氧八面体中心的Ti离子之间的耦合.此外,采用复阻抗谱分析了NBT-N2薄膜中的介电弛豫过程,在测试温度范围内,随着温度的升高,该弛豫过程逐渐趋向于理想的德拜模型.     

氧化物材料HoMnO3的复阻抗谱分析

模拟了氧化物多晶材料中晶粒和晶界的介电响应,分析了电阻和电容与阻抗谱之间的关系,利用阻抗谱斜率的关系来验证拟合数据的正确性.用高温固相反应法制备了钙钛矿氧化物材料HoMnO3,利用复阻抗分析谱分析了该材料在650 Hz～1 MHz频率范围内的介电响应,结果表明:制备的氧化物材料是由晶粒和晶界组成的多晶材料,并且高频部分反映HoMnO3材料晶粒行为;低频部分反映HoMnO3材料的晶界行为.通过数据拟合可以得到其晶粒和晶界的电阻分别约为105Ω和106Ω;晶粒和晶界的电容均约为10-9F.     

氮气氛围下热处理的Na0.5Bi0.5TiO3薄膜的低温介电性能研究

采用溶胶凝胶法在LiNaO3(LNO)衬底上制备Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)薄膜.部分NBT薄膜在氮气氛围下进行了热处理,记为NBT-N2.在100～400 K的温度范围内,测量了NBT-N2的介电性能.NBT-N2薄膜的介电频谱中出现了损耗峰,存在弛豫现象.利用Arrhenius公式拟合弛豫所对应的激活能,发现在NBT-N2薄膜中存在2个热激活过程:一个对应氧空位电离引入的极化子的跳跃跃迁;另一个对应导电电子与偏离氧八面体中心的Ti离子之间的耦合.此外,采用复阻抗谱分析了NBT-N2薄膜中的介电弛豫过程,在测试温度范围内,随着温度的升高,该弛豫过程逐渐趋向于理想的德拜模型.     

CaCu_3Ti_4O_(12)的驰豫特性

利用固态反应办法制备了CaCu3Ti4O12(CCTO)陶瓷样品;从德拜弛豫理论出发,通过介电温度谱得到弛豫时间温度谱,计算了样品的弛豫激活能H.结果表明激活能与频率无关,而弛豫时间因子τ0则与频率有关,显示出样品的弛豫特性并非来源于激活能H,而是来源于弛豫时间因子τ0的分布.     

钨酸铅的非德拜型介电谱

在室温至150℃范围测量了纯PWO4晶体和掺镧(La)PWO4晶体的频域介电谱，发现两种样品的介电弛豫都不是德拜型的，晶体中的空位和杂质形成的二和三级结构使得频域介电谱和样品的热力学历史有关。     

BST薄膜的复阻抗谱及其电导性能的研究

应用Sol-Gel工艺制备了BST薄膜，应用复阻抗谱和模量普技术研究了BST薄膜的介电响应，实验结果表明：BST薄膜的阻抗谱曲线是一个完整的半圆，且阻抗普半圆存在压低现象，而与此对应，复阻抗和复模量的频谱曲线只存在一个峰值，表明BST薄膜的介电响应主要起源于样品的晶粒体行为，而晶粒边界以及电极与薄膜界面的贡献可以忽略，交直流电导分析结果表明，BST薄膜的交直流电导激活能分别为93．5kJ/mol和100．3kJ/mol，BST薄膜存在这一激活能数值的主要原因是薄膜中氧空位的迁移引起的。     

Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12陶瓷的介电性能研究

利用固相反应法制备了Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12 （BCCTO）高介电陶瓷材料.通过X射线衍射、介电频谱、阻抗谱和I-V特性曲线等测试,研究了不同烧结时间对BCCTO陶瓷结构和介电性能的影响.研究发现不同烧结温度的BCCTO陶瓷均为立方相钙钛矿结构,随烧结时间的延长其介电常数和非线性特性均有明显提高,样品表现出明显的Maxwell-Wagner （M-W）弛豫特征,表明样品中包含半导型的晶粒和绝缘层,这种IBLC结构对其介电和I-V特性都有重要贡献,延长烧结时间可以显著增强M-W弛豫特性.     

Nax Co2 O4陶瓷的力学弛豫和阻抗弛豫研究

 采用溶胶－凝胶法制备得到了γ-Na_x Co₂ O₄陶瓷,利用动态力学分析仪（DMA）在120～370 K和1～20 Hz的温度、频率范围内测量其内耗－温度谱,首次观测到γ-Na_x Co₂ O₄陶瓷在150 K附近的弛豫内耗峰,激活能为0.39 eV。采用高精度阻抗测量仪 (TH2816) 测量了γ-Na_x Co₂ O₄陶瓷在100～300 K,2 kHz～100 kHz的温度、频率范围内的阻抗－温度谱,观测到室温以下的阻抗弛豫峰,其激活能为0.13 eV,阻抗弛豫峰在外加磁场(1kGs)下向低温方向移动。这些结果表明:γ- Na_x Co₂ O₄陶瓷具有不同的力学和电学弛豫机制。     

B位复合离子取代对Na1/2Bi1/2TiO3无铅压电陶瓷介电特性的影响

采用传统陶瓷制备方法,制备无铅新压电陶瓷材料(1-x)Na1/2Bi1/2TiO3-xNa1/2Bi1/2(Sb1/2Nb1/2)O3.利用X射线衍射,精密阻抗分析仪研究Na1/2Bi1/2TiO3陶瓷B位复合离子(Sb1/2Nb1/2)4+取代对晶体结构、弥散相变与介电弛豫行为的影响,并根据宏畴-微畴转变理论探讨该体系陶瓷产生介电弛豫的机理.研究结果表明,在所研究的组成范围内,陶瓷材料均能够形成纯钙钛矿固溶体.该体系陶瓷具有2个介电反常峰tf和tm,表现出与典型弛豫铁电体明显不同的弛豫行为,掺杂量低的陶瓷仅在低温介电反常峰tf附近表现出明显的频率依赖性,而掺杂量高的陶瓷材料在室温和tf之间都表现出明显的频率依赖性.     

高温高压下干热辉长岩的阻抗谱实验研究

在1.0和2.0GPa,593～1173K下研究了干热辉长岩的阻抗谱.研究表明,复阻抗对频率具有依赖性,复阻抗平面上出现了反映颗粒内部和颗粒边缘传导机制的阻抗弧.颗粒内部的阻抗弧出现在10 2～10 5 Hz的频率范围内;颗粒边缘的阻抗弧出现在12～100Hz的频率范围内.用CNLS程序拟合了对应颗粒内部传导机制等效电路的各个元件.当辉长岩中有石榴石出现时,电导率发生突变.     

铋基焦绿石陶瓷的结构和微波介电弛豫研究

采用介电谱技术、时域拉曼谱和傅里叶红外谱,从100Hz到100THz研究了铋基立方焦绿石陶瓷(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5-x/3TixNb1.5-2x/3)O7(0≤x≤1.5)的结构和微波介电弛豫特性.Bi1.5ZnNb1.5O7陶瓷中出现的微波介电弛豫随温度降低弛豫减慢和宽化.采用X射线衍射和拉曼谱对结构进行了细致研究,以理解这类化合物中的弛豫起因.低温拉曼测量结果证明BiZnTi NbO样品中没有相变发生.低温拉曼谱出现典型蓝移和窄的光子峰.Ti的引入对光子峰形没有产生明显影响,蓝移是由于Ti引入后Zn的振动引起,而红移则与Nb的振动有关.弛豫的起因被认为是由焦绿石结构A位上无序的Bi和Zn离子的跳跃引起.Ti的引入使得材料的微波介电常数从150增加到210,同时也使弛豫频率增加.采用TEM对结构的直接观察和蒙特卡罗模拟结果进一步证实了弛豫起源的猜想.铋基焦绿石陶瓷的结构和微波介电弛豫研究@汪宏$电子陶瓷与器件教育部重点实验室,西安交通大学 @Kamba S$捷克科学院物理所 @张美玲$电子陶瓷与器件教育部重点实验室,西安交通大学 @贾至达$台湾师范大学物理系 @Liu ...     

甘油降温过程中玻璃化转变的介电谱研究

采用介电谱方法对甘油进行了测量，测量的条件为从室温至160K降温，频率范围为1Hz-10^6Hz，得到甘油的复介电常数ε＊（任意单位）的实部ε′和虚部ε″随温度T的变化关系．结果表明，在甘油降温过程中，a-弛豫过程在所示温区ε′主要有两个变化过程Ka和Cd而ε″主要有两个变化过程a和Ld     

Zn_(0.95)Co_(0.05)O的介电性质研究

通过在高温下(473~1 073 K)对离子电导率、交流电导率以及介电常数和损耗的测量,来研究Zn0.95Co0.05O体系的电学及介电性质,获得了体系的离子导电和交流导电的活化能,以及介电常数和损耗随温度和频率的变化关系.     

反铁电陶瓷(Pb0.94La0.04)(Zr0.55-xSn0.45Tix)O3的电学性能研究

利用X射线衍射、电滞回线和弱场介电温度谱,研究了(Pb0.94La<0.04)(Zr0.55-xSn0.45Tix)O3(PLZST,0.14≤x≤0.20)陶瓷的相结构和宏观电学性能.结果表明,随着x含量的增加,材料逐渐由反铁电四方相(antiferroelectric tetragonal,AFET)转变为铁电三方相(ferroelectric rhombohedral,FER)和反铁电四方相共存.介电温谱显示,试样的介电常数(ε)在从AFET到顺电(paraelectric,PE)相变中均呈现弥散相变的特征,且随z含量的增加,ε和tanδ值的频率色散现象逐渐增强,这表明所研究的材料由正常反铁电体逐渐向弛豫型反铁电体过渡.最后从多元复杂化合物存在纳米限度组份非均匀的观点出发对其给予了解释.     

广义导纳圆

用广义导纳圆综合了Ｃｏｌｅ－Ｃｏｌｅ图、压电振子导纳圆、晶界层陶瓷复阻抗分析等各种方法，从而可以更正确地得出电介质测量中的许多有用信息。德拜弛豫规律一定程度上决定于测量方法，并非完全来源于微观运动规律。观察到陶瓷电感性传导的效应。