Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3及其含Pb弥散相铁电体介电性能的研究.pdf

1808 助 锨 材 料 2009年第11塑塑鲎 Ti03及其含Pb弥散相铁电体介电性能的研究。 Ba¨Sro．3 王 梦，贺建龙，杨卫明，李建军，王耘波，于 军 (华中科技大学电子科学与技术系，湖北武汉430074) 摘 要： 用固相反应法制备了Ba0．7Sro．sTiO。及其含为弥散相。对于顺电相的电容率，居里外斯定律能够 Pb钛酸锶钡(BPST)陶瓷，运用修正的Smolenski的 很好地与实验相符。然而对于弥散相的铁电体在居里 成分起伏理论和居里外斯定律，结合介电常数温度谱， 点处及附近的相变区域，其电容率不再符合简单的居 研究了钙钛矿结构的BST及铅取代的钛酸锶铅钡 里一外斯定律。因而，许多人提出了相变区域的介电 (BPST)的弥散相，对其相变行为进行了分析，得出了 的一些铁电模型参数。结果表明，该系列样品在弥散 伏理论‘引，通过该理论可以分析铁电体的弥散特性。 相变区的弥散指数口为1．29～1．88，相变区间为13．4 纯的BST相变区比较窄，通过铅掺杂得到改性的 --22．8℃；在顺电相其居里常量为1．25×105～1．47× 钛酸锶铅钡(BPST)铁电体，增加了弥散相变区的范 105K数量级。当Pb含量为0．1(即Bao．6Pb。．1TiO。) 围，得到了介温谱，再利用公式拟合的方法得到了弥散 时，居里峰较宽，弥散相明显，故具有较高的调谐温度 相铁电体在相变区及顺电相的静态电容率，与实验数 稳定性。另外铅的加入提高了铁电体的相变温度，从 据比较，结果基本一致。 44℃上升到175℃。 关键词：BPST；弥散相变；介电常数；温度稳定性 2试验 中图分类号：TM28 文献标识码：A 2．1 文章编号：1001-9731(2009)11-1808-04 1 引 言 量15％，考虑其高温会挥发)按化学计量比分别配成 粉料。分别加酒精混合放人球磨机内研磨10h左右， 铁电体钛酸锶钡(Ba；Sr。一；Ti03，简称BST)由于 其独特的介电及铁电性质因而成为近年来铁电材料及 经烘干后于950℃预烧2h。取出样品再次加酒精湿法 其应用的研究热点。从微观的晶体结构来看它是一种 球磨10h后烘干，经研磨、在30MPa压力下制成圆片， 结构稳定的钙钛矿结构，随组分的变化是一种连续固 经过1250℃烧结2h。这样就制得了一系列含Sr为 溶体，其z可以根据需要而连续调节；从宏观的铁电相 变热力学理论来分析，它属于一级铁电相变，具有较大 的居里常量(105K量级)和电可调参数。目前许多工 作都着重于它的介电非线性应用如微波移相器、可调 圆片样品被上银电极，用于微观分析与介电性能分析。 滤波器和压控振荡器。另外其热释电性能可用于红外 2．2微结构与电性能测试 成像传感器中，其较大介电常数也可应用于DRAM B．V．公司 微结构测试方面采用荷兰PANalytical 中[1~3]。这些工作都展示了BST材料的巨大应用潜