微波介电性质和xTiO2-(1-x) SiO2玻璃的缺陷行为
Chenyang Zhang1, Sijian Gao1, Mankang Zhu2
1China Building Materials Academy, Beijing 100024, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 25, 2025
概括
这项关于TiO2-SiO2玻璃的研究表明,较高的二氧化含量增加了缺陷和介电损失. 8.2%的TiO2玻璃为基板提供了出色的微波介电性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 二氧化 (TiO2) 和二氧化 (SiO2) 玻璃对于电子应用至关重要.
- 了解缺陷行为和光学特性是优化介电性能的关键.
研究的目的:
- 研究不同度的TiO2 (2.9-8.2 mol%) 对TiO2-SiO2玻璃性能的影响.
- 为了将光学特征和缺陷行为与微波介电性能相关联.
主要方法:
- 火焰水解合成TiO2-SiO2玻璃样本.
- 紫外线和近红外光谱学用于光学特性.
- 电子磁共振 (EPR) 和交流阻抗光谱用于缺陷分析.
- 科尔劳施 - 威廉姆斯 - 瓦茨 (KWW) 函数和Jonscher功率定律用于数据拟合.
主要成果:
- 增加的TiO2含量促进了缺陷的产生和迁移,导致更高的介电损失.
- 较高TiO2含量下降的激活能量表明有双离子氧的空缺.
- 8.2TiO2-91.8SiO2玻璃表现出优越的微波介电性质 (εr = 4.13,Q × f = 57,116 GHz,tf = -4.32 ppm/°C).
结论:
- 二氧化的加入显著影响SiO2玻璃中的缺陷动力学和光学特性.
- 缺陷行为,特别是氧气空缺,与微波介电性能直接相关.
- 合成的8.2TiO2-91.8SiO2玻璃是先进的微波基板应用的有希望的材料.
