摻雜BaTiO-,3-陶瓷介電性能及正電子湮沒(méi)譜的研究.pdf

1、本文采用固相反應(yīng)法制備了Ho、Nb、Gd及Sn摻雜的BaTiO3基陶瓷樣品；利用X射線衍射(XRD)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析分析，結(jié)果表明：樣品具有較好的晶形。 利用HP3547AMultimeter在室溫下對(duì)Ho、Nb元素?fù)诫s的BaTiO3基陶瓷材料的直流電阻率進(jìn)行了測(cè)量。發(fā)現(xiàn)少量的施主摻雜能有效的降低BaTiO3陶瓷的電阻率。隨摻雜量的增加，樣品電阻率隨摻雜量的變化關(guān)系呈V型曲線。我們?cè)诶碚撋蠌膿诫s補(bǔ)償機(jī)制對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋

2、。 利用HP4294A型阻抗分析儀對(duì)稀土氧化物Ho2O3、Nb2O5摻雜BaTiO3基陶瓷在室溫下分別在不同頻率(1kHz,10kHz,1MHz)下進(jìn)行了介電常數(shù)εr和介電損耗tanδ的測(cè)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)摻雜樣品的介電性能得到了較好的改善，其介電常數(shù)比未摻雜時(shí)顯著提高。Ho3+摻雜量x=0.4％，Nb摻雜量x=0.6％附近時(shí)樣品的介電性能最好，并且Ho3+摻雜效果比Nb5+摻雜效果要好一些。 利用HP4192A阻抗分

3、析儀，溫箱等組成的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了稀土氧化物Gd2O3和氧化物SnO2摻雜BaTiO3基陶瓷在不同溫度和頻率下的復(fù)阻抗，并利用介電常數(shù)和介電損耗與復(fù)阻抗的關(guān)系計(jì)算出了樣品的介電常數(shù)εr和介電損耗tanδ。我們通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論得出結(jié)論：作為施主雜質(zhì)離子Gd3+、Sn4+對(duì)BaTiO3陶瓷進(jìn)行A位或B位上的部分摻雜，能很好的改善BaTiO3陶瓷的介電性能。同時(shí)對(duì)A位摻雜適量的Gd3+(x=0.3％)，B位摻雜適量的Sn4+(x=01％)

4、，能使樣品的居里點(diǎn)前移到60℃，居里點(diǎn)處50Hz下的介電常數(shù)εr增加到54000。 利用了正電子湮沒(méi)技術(shù)測(cè)量了樣品Ba1-xHoxTiO3、BaTi1-xNbxO3的壽命譜，并且計(jì)算了正電子在樣品中的平均壽命和正電子湮沒(méi)處的電子濃度，發(fā)現(xiàn)正電子壽命各參數(shù)、平均壽命和樣品內(nèi)正電子湮沒(méi)處的電子濃度隨摻雜量的增加呈規(guī)律性變化。少量的施主摻雜能有效地降低正電子的平均壽命，增大樣品內(nèi)部正電子湮沒(méi)處的電子濃度。當(dāng)摻雜量超過(guò)一定量(Ho∶x=