NaCu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂陶瓷的高介电性质及相关机制的研究

杨帅^1,2，徐攀攀³，王明文^1,2，郝文涛^1,2，孙礼^1,2，曹恩思^1,2，张雍家^1,2

1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室2. 太原理工大学物理与光电工程学院3. 太原理工大学材料科学与工程学院

摘 要：在不同烧结温度下,利用传统的固相反应工艺制备了一系列NaCu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂陶瓷,系统测试了它们的晶体结构、微观结构、介电性质和复阻抗谱。结果显示,所有的NaCu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂陶瓷的主相都呈现类钙钛矿结构,介电性质随烧结温度变化很大。高于1020℃烧结的陶瓷的室温相对介电常数大于3000,具有高介电性质。复阻抗谱显示,NaCu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂陶瓷的电学分布不均匀,由绝缘性的晶界和半导性的晶界组成。通过XRD和XPS测试发现,在陶瓷中观察到了CuO第二相和Cu、Ti、Sb、Ta离子的变价。因此,利用内阻挡层电容效应可以解释NaCu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂陶瓷的高介电性质。

关键词：Na Cu₃Ti₃Sb_0.5Ta_0.5O₁₂;高介电性质;Cu O第二相;元素变价;内阻挡层电容效应;