ACu3Ti4O12ACaSrBa的介电性能.pdf

第39卷 第6期 稀有金属材料与工程 V01．39，No．6 2010笠 6月 RAREMETALM唆rERIALSANDENGINEERING June2010 尤景汉，李同伟，李立本，王 辉 (河南科技大学，河南洛阳471003) 样品，测量它们在不同频率下的介电常数和介电损耗随温度的变化关系。结果发现，CaCu，Ti。Ot2的介电性能基本上属 于德拜弛豫，而造成SCTO和BCTO与CCTO介电性能差异巨大的原因是结构的畸变和杂相的出现。 关键词：CaCu3Ti4012；介电常数；介电损耗；德拜弛豫 中图法分类号：0487 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2010)06-1037—04 的CCTO陶瓷磨成0．4～0．6mm厚。利用磁控溅射在样 近来，体心立方类钙钛矿材料CaCu3Ti4012(CCTO)弓I 起了人们的广泛关注【卜1们。CCTO陶瓷样品具有高达104品上镀厚度为O．4 的相对介电常数，而单晶样品的相对介电常数值甚至可达 分析仪进行介电测量。 105，并且在100-600K之间基本不随温度变化，但在100 K附近介电常数值有2以个量级的降低[1】。中子粉末衍射、 高分辨率X射线衍射以及拉曼谱等测量表明，在20-600K BAC03(99％)。 温度范围内CCTO没有任何结构相变的发生【l‘31。 2结果与分析 但人们对CCTO高介电性能的起源问题还存在着 很大的争议。Homes等对CCTO单晶光折射率的测量图1为温度从90到287K、不同外场频率条件时 发现，低温下有振动异常，这表示晶胞内电荷重新分 CCTO的介电常数和介电损耗。由图1a可以看出，各 布[1】。Subramanian等认为孪晶界导致了CCTO高介电 常数【2】；Sinclair等认为是外部势垒电容器贡献了 CCTO高介电常数[3】。目前该材料的高介电物理机制 还没有被完全弄清。 为探讨CCTO的高介电物理机制，制备 CaCu3Ti4012(CCTO)陶瓷样品，并分别用Sr和Ba替代 Ca，制备SrCu3Ti4012(SCTO)和BaCu3Ti4012(BCTO)陶 瓷样品，测量其介电常数和介电损耗，并进行比较。 1 实验 CCTO样品的制备采用传统的固相反应法。将 CaC03(99％)、CUO(99％)和Ti02(99％)粉末按照化学比 例配制，并对初始的CuO过量10％以补偿烧结过程中 的损失。将粉末置于玛瑙研钵中研磨2h，加纯净的丙 酮或乙醇再继续研磨。直至挥发完全，然后在氧化铝 图1不同频率下CCTO的介电常数和损耗因子随温度的变化关系 the of dielectric 坩埚中于800℃预烧12h。预烧后粉末变成小颗粒， Fig．1Temperaturedependence atdifferent sample 在1060℃温度下在空气中烧结20h。用砂纸把烧结 frequency 收稿日期：2009．06．01 0196@163．corn 万方数据 ·1038· 稀有金属材料与工程 第39卷 种频率下CCTO的介电常数随着温度的升高而增加；当 温度为室温时，CCTO的介电常数劝104，并且在较大