B位摻雜對(duì)ACu3Ti4O12結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、本文采用固相反應(yīng)法制備(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜的ACu3Ti4O12材料，研究高濃度摻雜對(duì)ACu3Ti4O12材料的微觀結(jié)構(gòu)、介電特性和電學(xué)特性的影響。
　　采用一步固相反應(yīng)法制備CaCu3[Ti1-x(Fe1/2Nb1/2)x]4O12（x=0.0，0.1，0.2，0.5）樣品。當(dāng)(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜濃度達(dá)到50 mol％時(shí)，制備的樣品仍然屬于單相，沒(méi)任何雜相存在。隨著(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜濃度的增

2、加，樣品的晶格常數(shù)增加。在測(cè)量頻率范圍內(nèi)，觀察到了純CaCu3Ti4O12（CCTO）樣品存在兩個(gè)德拜弛豫現(xiàn)象，在中頻范圍的高介電常數(shù)歸因于晶界處的界面極化效應(yīng)的貢獻(xiàn)；(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜CCTO樣品同樣存在德拜弛豫現(xiàn)象。另外發(fā)現(xiàn)(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜使CCTO在低頻范圍的介電常數(shù)增加，這可能是由于(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜向材料中引入了慢極化機(jī)制。測(cè)量樣品的阻抗譜發(fā)現(xiàn)，(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜使CC

3、TO的晶粒電阻率增加而晶界電阻率下降，這說(shuō)明了晶粒和晶界之間電學(xué)異質(zhì)性下降，導(dǎo)致了肖特基勢(shì)壘高度降低。
　　繼續(xù)提高(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜濃度，采用相同的一步固相反應(yīng)法制備樣品，發(fā)現(xiàn)樣品中存在無(wú)法消除的雜相。因此采用新的兩步固相反應(yīng)法來(lái)制備樣品，這種方法是先制備先驅(qū)物 FeNbO4，然后再與其他反應(yīng)物一起進(jìn)行合成反應(yīng)。通過(guò)兩步固相反應(yīng)法將(Fe1/2Nb1/2)4+摻雜濃度成功地提高到了60mol%，并且制備的樣品仍然屬

4、于單相。通過(guò)阻抗譜測(cè)量，發(fā)現(xiàn)了除了晶粒和晶界響應(yīng)外，還存在電極響應(yīng)。
　　通過(guò)兩步固相反應(yīng)法來(lái)制備了Bi2/3Cu3(Fe1/2Nb1/2)4O12-xBi2O3（x=-0.02、0.00、0.02、0.05）樣品。發(fā)現(xiàn)制備得到的粉末的主晶相屬于類(lèi)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)了樣品中存在少量雜相。測(cè)量樣品的介電特性與溫度的變化曲線發(fā)現(xiàn)，其介電常數(shù)的溫度穩(wěn)定性較高。此外，通過(guò)測(cè)量不同溫度下樣品的阻抗譜來(lái)計(jì)算晶粒和晶界的電導(dǎo)激活能，發(fā)現(xiàn)隨著