可调节的微波介电性质在稀土酸盐中通过高的配置策略来诱导铁弹性相位过渡
Deqin Chen1, Xiaowei Zhu1, Siyu Xiong1
1Guangxi University Key Laboratory of Non-ferrous Metal Oxide Electronic Functional Materials and Devices, College of Material Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 6, 2023
概括
合成了具有不同含量的高陶,以获得稳定的介电性质. 这项研究证明了一种有效的方法来调整稀土酸盐陶中的介电损失和温度稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 陶工程 陶工程
背景情况:
- 稀土酸盐 (LnNbO4) 陶对于微波介电应用至关重要.
- 同时实现温度稳定和低介电损耗是具有挑战性的.
- 高率策略为调整材料特性提供了一种新的方法.
研究的目的:
- 使用高的策略合成和表征 (La0.2Nd0.2Sm0.2Ho0.2Y0.2) ((Nb1-xVx) O4陶.
- 研究 (V) 替代对晶体结构,微观结构和介电性质的影响.
- 探索相变和介电性能之间的相关性,以接近零的温度系数为目标.
主要方法:
- 固相合成方法用于制备高陶.
- 射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜/传输电子显微镜 (SEM/TEM) 和拉曼光谱用于结构和微结构分析.
- 介电性质测量,包括电容度 (εr),质量系数 (Q × f) 和共振频率的温度系数 (τf).
主要成果:
- 从单临的费尔古索尼特到四角的斯基利特和石相的相变,观察到V含量增加 (x).
- 在x = 0.25的陶显示出极好的温度稳定性 (τf = -1.52 ppm/°C), εr = 18.06和Q × f = 56,300 GHz.
- 陶在x = 0.2时表现出低介电损耗 (τf = -7.96 ppm/°C),其中 εr = 18.14和 Q × f = 65,200 GHz.
结论:
- 高策略和Nb-V替代的组合有效调节LnNbO4陶的介电性质.
- 通过控制相位转换和材料组成,可以实现近零的共振频率 (τf) 温度系数.
- 这些发现为开发具有定制性质的先进微波介电材料提供了有前途的途径.
