巨介电常数氧化物CaCu3Ti4O12的介电和阻抗特性

摘要

采用固相烧结法合成了单相巨介电常数氧化物CaCu,Ti4O12(CCTO).用阻抗分析仪分析了10-420 K温度范围内的介电频谱和阻抗谱特性,并结合ZVIEW软件进行了模拟.结果表明:温度高于室温时,频谱出现两个明显的弛豫台阶,低频弛豫介电常数随温度升高而显著增大,表现出热离子极化特点;温度低于室温时,频谱表现出类德拜弛豫,且高、低平台介电常数值基本不随温度变化,表现出界面极化特点和较好的温度稳定性.频谱中依次出现的介电弛豫对应于阻抗谱中大小不同的三个半圆弧,表明CCTO陶瓷中存在三种不同的非均匀介质区域和极化过程,其高介电常数主要源于这些非均匀区的非本征极化;通过利用等效电路对阻抗谱进行拟合,计算得到它们的激活能分别为0.05 eV,0.58 eV和0.49 eV.