Ln5-3Sr1-3NiO4基陶瓷的巨介電響應.pdf

1、自從在CaCu3Ti4O12中發(fā)現(xiàn)巨介電效應以來，科學界對單相巨介電常數(shù)材料十分關(guān)注，并給出了一系列的理論解釋。對于具有K2NiF4結(jié)構(gòu)的鎳酸鹽陶瓷，存在包括本征效應和非本征效應兩大類起源，其中以小極化子躍遷模型為基礎的研究是目前的熱點。本文通過對陶瓷的微結(jié)構(gòu)表征和介電性能分析，深入的分析了不同因素對巨介電效應的影響，揭示了其巨介電效應的起源。
　　溶膠凝膠法制備的單相La5/3Sr1/3NiO4+δ陶瓷和Nd5/3Sr1/3Ni

2、O4+δ陶瓷具有四方結(jié)構(gòu)，空間群為I4/mmm(139)。兩種組分均具有巨介電效應，且在低溫(140K附近)存在介電弛豫。分析兩種組分在氮氣氛處理前后的氧含量、介電弛豫以及激活能，證明樣品的巨介電效應和絕熱小極化子的躍遷有關(guān)。氮氣氛處理改變氧空位的數(shù)量，進而影響了小極化子濃度和尺寸，介電性能隨之發(fā)生變化，進一步證明了La5/3Sr1/3NiO4+δ和Nd5/3Sr1/3NiO4+δ陶瓷的巨介電效應與小極化子躍遷的關(guān)聯(lián)性。
　　La

3、5/3Sr1/3Ni1-xAlxO4陶瓷和Nd5/3Sr1/3Ni1-xAlxO4陶瓷(x=0.2，0.3)具有四方結(jié)構(gòu)，其空間群為I4/mmm(139)，并在其中觀察到具有溫度穩(wěn)定的巨介電效應。隨著Al3+離子置換量的上升，該類陶瓷的介電常數(shù)下降，損耗隨之上升。通過分析樣品的介電弛豫行為和晶粒、晶界處的激活能，可以判定樣品中巨介電效應起源于絕熱小極化子躍迂。對比x=0.2，0.3的實驗數(shù)據(jù)，證實了小極化子性質(zhì)（濃度、尺寸等）同介電弛豫