可調(diào)諧微波電磁材料的制備和性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的不斷提高，可調(diào)諧微波器件的大量需求，具有可調(diào)諧性能的微波電磁材料，如鐵電介質(zhì)材料和鐵磁材料，成為重要的研究課題。鈦酸鍶鋇作為微波介電陶瓷重要體系之一，由于其具有介電常數(shù)大、介電損耗低、介電可調(diào)諧性好等優(yōu)點，在移相器、可重構天線等可調(diào)諧微波器件領域有廣泛的應用前景。微波軟磁薄膜材料是當今微波集成電路領域的重要材料，它能夠有效提高微磁電感的電感量，利用其旋磁性可以制造環(huán)行器，利用其磁導率調(diào)控可以制造可調(diào)諧天線等。軟磁薄膜的

2、鐵磁共振頻率fFMR主要是由其飽和磁化強度4πMs和面內(nèi)單軸各向異性場HK決定的。各向異性場HK作為外稟參量對制備條件、缺陷等比較敏感，可以更容易的提高1-2個數(shù)量級，所以微波金屬軟磁薄膜的研究主要集中在提高其單軸各向異性場。本論文的主要研究工作有：
　?。?）利用固相合成法制備了不同Ba/Sr比下的BaxSr1-xTiO3陶瓷，研究了x分別為0、0.1、0.2、0.25、0.3、0.325、0.35、0.4、0.425、0.45

3、時BaxSr1-xTiO3材料的微結(jié)構和介電性能，探索了不同Ba/Sr對材料微結(jié)構和介電性能的影響。隨著Ba含量的增加，樣品微波介電常數(shù)從286增加到1305，介電損耗從0.624×10-3增加到2.426×10-3，介電調(diào)諧率最大可達30％。
　?。?）利用固相合成法制備了摻雜30%MgO、60%MgO,以及摻雜60%MgO/0.2%MnO2的BST基微波復合陶瓷。研究了摻雜物對不同復合陶瓷微結(jié)構和介電性能的影響。隨著MgO含量

4、增加，樣品介電常數(shù)從1656.3減小到86.1，介電損耗從2.49×10-3增加到4.46×10-3；摻雜MnO2后，介電常數(shù)再次減小至83，同時介電損耗也下降至4.06×10-3。原因是MgO的摻雜會導致樣品晶格常數(shù)增大，介電常數(shù)減小，介電損耗增大，介電調(diào)諧率減小。MnO2摻雜則會環(huán)繞在 MgO的表面，從而阻止Mg2+進入BST晶格，使得其晶格常數(shù)增大的幾率降低。
　?。?）利用磁控濺射成分梯度濺射(CGS)方法，以單晶Si(1