La2O3掺杂对ZnNb2O6陶瓷微观缺陷和介电常数的影响.pdf

1410 助 j5五雪孝 许 La203掺杂对ZnNb206陶瓷微观缺陷和介电常数的影响’ 唐 宇，陈 松，韩艳玲，黄宇阳，邓 文 (广西大学物理科学与工程技术学院，广西南宁530004) 摘 要： 通过测量不同La203含量的ZnLa2，微波介质陶瓷材料及其关键技术有着重大的战略意 NbⅢ一；)0。一2，，微波介质陶瓷的介电常数、符合正电子义。 湮没辐射多普勒展宽谱和寿命谱，研究不同Laz0。含 本实验选取La。0。对ZnNb：0。进行掺杂，研究B 量对该陶瓷介电常数和微观缺陷的影响。结果表明，z 位La离子取代对ZnNb。0。介电常数的影响，使用正 0．20时，随着La。03含量增加，样品正电子平均寿 命rm和缺陷浓度减小，致密度、商谱谱峰和介电常数 观缺陷信息，分析微观缺陷与介电常数的关系。 ￡，升高。x=O．20时，样品正电子平均寿命rm和缺陷 浓度最小，致密度、商谱谱峰和介电常数e，最高。z≥ 对ZnNb。Oe进行掺杂是解决其e，较低的方法之一。 o．30时，样品正电予平均寿命r。和缺陷浓度升高，致 ZnNb。0。属于正交晶系，晶体结构为典型的铌铁 密度、商谱谱峰和介电常数e，降低。 矿结构[1矗’9]，也可被看作是一种a—PbO：型的有序超 关键词：La：0。；ZnNb。0。微波介电陶瓷；介电常数； 结构，而Laz0。属于六方晶系，在一定的压力下，可转 微观缺陷 变为一种无序的六方密堆a—Pboz型结构[1…，二者晶 中图分类号：TM254；TQl74．75文献标识码：A 体结构相近。此外，La离子具有较强的压缩率和密 文章编号：1001-9731(2010)08-1410-04 度，外力下可得到较高的致密度。 1 引 言 微波介质陶瓷是应用于微波频段电路，作为介质 测固体中的开空间和负电中心。正电子寿命谱能提供 材料并完成某种功能的新型功能材料，具有损耗低、频 正电子湮没前所在处电子密度的信息，可区分具有不 率温度系数小、介电常数高等特点。该材料所制成的 同开空间的缺陷。正电子湮没前所在处的电子密度越 介质谐振器、介质滤波器、微波介质天线等器件广泛应 用于移动通信、卫星定位导航等诸多领域。 展宽谱可提供一维正一负电子湮没对的动量分布信息。 实用化的微波介质陶瓷材料，除了必备的化学稳 本课题组采用高分辨双探头符合正电子湮没辐射多普 定性和机械强度之外，还需满足3个条件：(1)较高的勒展宽技术，大幅度地降低了多普勒展宽谱的本底，谱 介电常数￡，(30～110)，以便器件的小型化；(2)高的 线峰高和本底之比高于105，从谱线的高能量部分可提 品质因数Q×f，即小的介质损耗tant，，以保证优良的 取原子内层电子状态的信息。 选频特性；(3)在一50～100℃温度区间内，谐振频率 2 实 验 温度系数rf尽量小，要求在(一10～+10)×10-6／℃ 范围内，且可任意调节，以保证稳定性和可调性。 2．1 ZnLa缸Nb2ll一，lOl6—2，)样品的制备 ZnNb。O。具有较好的微波介电性能：e，=28，rf= 实验采用传统固相法(氧化