崔 冰， 陈 继， 杨在志， 赵伟雨， 邓玉军， 郁 倩， 刘 娟， 徐 东*

安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽 马鞍山 243002

收稿日期:2020-01-14修回日期:2020-05-09出版日期:2021-02-22发布日期:2021-03-01
通讯作者:徐东

Giant dielectric properties and mechanism of Ca and Ta co-doped TiO₂ ceramics

Bing CUI, Ji CHEN, Zaizhi YANG, Weiyu ZHAO, Yujun DENG, Qian YU, Juan LIU, Dong XU*

School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma'anshan, Anhui 243002, China

Received:2020-01-14Revised:2020-05-09Online:2021-02-22Published:2021-03-01

摘要/Abstract

摘要： 随着社会的飞速发展，微电子器件的功能不断向一体化方向发展，使开发具有高介电常数、低介电损耗、良好频率和温度稳定性的高介电陶瓷受到越来越多的关注。本工作通过固相反应烧结法制备了(Ca, Ta) 共掺杂的TiO2陶瓷。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)、阻抗分析仪、X射线光电子能谱(XPS)等对(Ca, Ta)共掺杂的TiO2陶瓷性能进行分析研究。结果表明，不同掺杂量的(Ca1/3Ta2/3)xTi1?xO2陶瓷表面形貌致密度良好，且随掺杂量增加TiO2的(110)主峰逐渐向小角度移动。当x≥7%时，(Ca1/3Ta2/3)xTi1?xO2陶瓷样品出现CaTi4O9和CaTa4O11。与纯TiO2相比，不同掺杂量的(Ca1/3Ta2/3)xTi1?xO2陶瓷皆具有巨介电常数；随掺杂量的不断增加，介电常数先升高后降低，但介电损耗变化趋势相反。当掺杂量x=3%时，(Ca1/3Ta2/3)xTi1?xO2陶瓷获得相对较优异的性能，在1 kHz下，非线性系数高达7.3，这主要是由于Ta5+掺杂使材料内部产生电子，Ca2+掺杂提高了材料内部空位的产生，产成的缺陷偶极子簇可以提高介电性能。

引用本文

崔冰 陈继 杨在志 赵伟雨 邓玉军 郁倩 刘娟 徐东. (Ca, Ta)共掺杂TiO₂陶瓷巨介电性能及机理[J]. 过程工程学报, 2021, 21(2): 210-218.
Bing CUI Ji CHEN Zaizhi YANG Weiyu ZHAO Yujun DENG Qian YU Juan LIU Dong XU. Giant dielectric properties and mechanism of Ca and Ta co-doped TiO₂ ceramics[J]. Chin. J. Process Eng., 2021, 21(2): 210-218.

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参考文献

相关文章 2

[1]	李慧 何廷树 靳建平 张崇辉 王真 袁航. 选钼回水中铝离子对辉钼矿可浮性的影响机制[J]. 过程工程学报, 2018, 18(3): 595-599.
[2]	蒋天智刘少友唐文华龙步明. N和Al共掺杂TiO2粉体的固相合成及可见光降解性能[J]. , 2011, 11(2): 336-342.

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