【摘 要】
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CaCu3Ti4O12(CCTO)是一种具有很高的介电常数以及很好的频率和温度稳定性的材料,在高容量电容器以及微波器件等方面具有巨大的应用前景[1].其他元素掺杂CCTO会对其微观结构和介电性质有明显的影响[2].本文选用Bi对CCTO进行A位取代,采用传统的固相烧结法,将不同浓度的Bi3+离子以Bi2O3形式引入CCTO,合成Ca1□3x/2BixCu3Ti4O12(x = 0,0.1,0.2a
【机 构】
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湖北大学,物理学与电子技术学院,武汉,430062
【出 处】
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第十四届全国电介质物理、材料与应用学术会议
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CaCu3Ti4O12(CCTO)是一种具有很高的介电常数以及很好的频率和温度稳定性的材料,在高容量电容器以及微波器件等方面具有巨大的应用前景[1].其他元素掺杂CCTO会对其微观结构和介电性质有明显的影响[2].本文选用Bi对CCTO进行A位取代,采用传统的固相烧结法,将不同浓度的Bi3+离子以Bi2O3形式引入CCTO,合成Ca1□3x/2BixCu3Ti4O12(x = 0,0.1,0.2and0.3).XRD分析结果呈现出很好的CCTO立方相(图1),随着Bi2O3含量增加,CuO衍射峰逐渐消失,Ca的峰更加明显,没有观测到Bi相关的相.SEM表明Bi离子的掺入使CCTO晶粒变小(图2).介电频谱的结果表明Bi掺杂减小了介电损耗同时抑制了介电温度稳定性(图3).在温度20420K区间,在纯CCTO和BCCTO(x=0.3)中只能够观测到一个界面极化弛豫(RelaxationI)；而在BCCTO(x=0.1)和BCCTO(x=0.2)中能观测到两个弛豫过程(RelaxationⅠandⅡ)(图3,4).通过复阻抗谱分析和Arrhenius定律的拟合(图5),我们发现低温处每个样品中都存在的RelaxationI,激活能不受Bi离子掺杂的影响,主要来源于CCTO晶粒中的VO.杂质能级.而在高温处才出现的RelaxationⅡ,激活能明显地受到Bi离子浓度的影响,主要来源于晶界中的VO..缺陷.
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