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巨介电材料因为其稳定高介电常数和独特物理性质,近年来受到越来越多研究者的关注。具有K2NiF4结构的Sm1.5Sr0.5NiO4基陶瓷材料在宽温宽频范围内具有很高的介电常数,且制备容易、损耗较低、高频下依然保持较高介电常数,在新型电子器件、电子器件小型化等方面有着十分重要的潜在应用价值。本文系统的研究了Sm1.5Sr0.5NiO4基陶瓷的成分、晶体结构、微结构同介电性能之间的关系,深入分析了该类材料中巨介电效应的起源,探索了其性能优化的途径。Sm1.5Sr0.5Ni1-xAlxO4(x=0.3,0.5)陶瓷在室温下为正交相,空间群是B mab(64),x=0.5中存在着少量SmAlO3、Al2O3杂相。两个组分在测试范围内都存在着具有温度稳定性的巨介电效应和一个介电弛豫。通过分析介电弛豫激活能和电导激活能,样品的巨介电效应同绝热小极化子跃迁过程有关。Al3+置换量的不同改变了小极化子的性质,而介电性能也发生了相应的变化,该现象进一步证实了绝热小极化子跃迁过程同Sm1.5Sr0.5NiO4基陶瓷中巨介电效应的关联。利用XRD数据Rietveld结构精修分析,发现Sm1.5Sr0.5Ni1-xMnxO4(x=0,0.03,0.05,0.1)陶瓷的正交应变参数和氧八面体畸变程度随着Mn离子含量增加而下降。Sm1.5Sr0.5NiO4在54 K以下存在自旋玻璃态。Ni2+-O-Ni2+、Mn4+-O-Mn4+的反铁磁超交换作用和Ni2+-O-Mn4+的铁磁超交换作用的相互竞争,使Sm1.5Sr0.5Ni0.9Mn0.1O4在29 K以下为反铁磁态,室温时则存在着微弱的铁磁性。通过比较介电弛豫激活和电导激活能之间关系,可以认为低温下的介电弛豫同绝热小极化子跃迁过程有关,而高温低频下的高介电常数则同“晶界效应”有关。Mn的置换可以降低样品的损耗和漏导,其原因可能为陶瓷中存在着多个极性区域。通过Nd3+置换Sm3+形成固溶体的方法,合成了具有K2NiF4结构的(Sm1-xNdx)1.5Sr0.5NiO4 (x=0.2,0.4,0.6,0.8)陶瓷,该固溶体为正交结构,随着Nd元素的增加晶体结构有向四方相转变的趋势。4个组分的低温下的介电弛豫都同绝热小极化子跃迁过程相关。由于成分和结构的不均匀,x=0.4,0.6的室温以上的高介电常数主要由非本征的Maxwell-Wanger效应贡献。x=0.8的室温高介电常数则同晶界效应有关。