Микроструктура и диэлектрические свойства керамики CaCu3Ti4O12
Аннотация
Работа посвящена исследованию перовскитоподобного оксида CaCu3Ti4O12 с высокой диэлектрической проницаемостью, а также изучению влияния внешних воздействий (температуры, давления, частоты электрического поля, напряжения смещения) на электрические характеристики материала. Синтез и аттестацию образцов проводили в Институте химии твѐрдого тела УрО РАН. Для исследования электрических свойств применяли метод импедансной спектроскопии (Solartron, интервал частот электрического поля от 1 мГц до 32 МГц).
Диэлектрическая проницаемость, импеданс, тангенс угла потерь, электропроводность материалов исследованы при атмосферном давлении в области температур от комнатной температуры до 500 ⁰C, а также при комнатной температуре в интервале давлений от 3 ГПа до 27 ГПа, и при наложении напряжения смещения до 1,5 V при температуре 453 K.
Работа объѐмом 74 страницы, содержит 53 рисунка, 1 таблицу. Список литературы включает 29 источников.
Работа выполнена на кафедре физики конденсированного состояния и наноразмерных систем ИЕНиМ УрФУ и в лаборатории фазового структурного анализа Института химии твѐрдого тела УрО РАН. Ряд измерений проведен в Уральском Центре Коллективного Пользования «Современные нанотехнологии».
Основной задачей данной работы было выявление причин высокой диэлектрической проницаемости исследуемого материала. Основными причинами высокой диэлектрической проницаемости обычно считают эффекты на границе образец-электрод (барьер Мотта-Шоттки), эффект Максвелла-Вагнера на границах неоднородностей и ILBC, зарядовую поляризацию и механизм прыжкового перемещения поляронов с моделью NLBC. В процессе исследования было подтверждено, что материал обладает не только аномально высокими значениями диэлектрической проницаемости, но и относительно большими значениями электропроводности, не характерными для диэлектриков. Из основных причин, объясняющих высокую диэлектрическую проницаемость, модель емкости наноразмерного барьерного слоя (NLBC) и поляронный механизм проводимости могут объяснить и высокую диэлектрическую проницаемость, и высокую электропроводность CCTO. В процессе исследования диэлектрических свойств ССТО подтверждена возможность наличия наноразмерных внутризеренных областей и поляронного механизма проводимости. Однако, для того, чтобы говорить однозначно об указанных причинах проявления высокой ДП в ССТО, необходимы дальнейшие
экспериментальные изучения числа дефектов упаковки в различных видах образцов – монокристаллах, поликристаллах с различными размерами зерен и т.п.
Диэлектрическая проницаемость, импеданс, тангенс угла потерь, электропроводность материалов исследованы при атмосферном давлении в области температур от комнатной температуры до 500 ⁰C, а также при комнатной температуре в интервале давлений от 3 ГПа до 27 ГПа, и при наложении напряжения смещения до 1,5 V при температуре 453 K.
Работа объѐмом 74 страницы, содержит 53 рисунка, 1 таблицу. Список литературы включает 29 источников.
Работа выполнена на кафедре физики конденсированного состояния и наноразмерных систем ИЕНиМ УрФУ и в лаборатории фазового структурного анализа Института химии твѐрдого тела УрО РАН. Ряд измерений проведен в Уральском Центре Коллективного Пользования «Современные нанотехнологии».
Основной задачей данной работы было выявление причин высокой диэлектрической проницаемости исследуемого материала. Основными причинами высокой диэлектрической проницаемости обычно считают эффекты на границе образец-электрод (барьер Мотта-Шоттки), эффект Максвелла-Вагнера на границах неоднородностей и ILBC, зарядовую поляризацию и механизм прыжкового перемещения поляронов с моделью NLBC. В процессе исследования было подтверждено, что материал обладает не только аномально высокими значениями диэлектрической проницаемости, но и относительно большими значениями электропроводности, не характерными для диэлектриков. Из основных причин, объясняющих высокую диэлектрическую проницаемость, модель емкости наноразмерного барьерного слоя (NLBC) и поляронный механизм проводимости могут объяснить и высокую диэлектрическую проницаемость, и высокую электропроводность CCTO. В процессе исследования диэлектрических свойств ССТО подтверждена возможность наличия наноразмерных внутризеренных областей и поляронного механизма проводимости. Однако, для того, чтобы говорить однозначно об указанных причинах проявления высокой ДП в ССТО, необходимы дальнейшие
экспериментальные изучения числа дефектов упаковки в различных видах образцов – монокристаллах, поликристаллах с различными размерами зерен и т.п.