巨介电氧化物CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷的制备与物性研究

摘要

CaCu3Ti4O12(CCTO)是近年被广泛关注的一种非铁电性的新型高介电氧化物,作者对其陶瓷材料的制备工艺条件和物性进行了深入系统的探讨.在室温～350℃,40Hz～110MHz频率范围内详细地研究了介电频谱和阻抗频谱.研究发现其室温静介电常数随烧结时间的延长而增大、在75℃以上的高温区域及100Hz～100kHz频率范围内,介电谱中存在着一个未曾见报道的类德拜型弛豫性色散、高温下的复阻抗谱呈现3个Cole-Cole半圆的诸现象.高温下介电谱呈现出与空间电荷输运相关的低频响应和两个类德拜型弛豫性色散.通过特征频率随温度的变化关系求出了两个类弛豫性色散的活化能,分别为0.084eV和0.678eV.我们认为,复阻抗谱中的3个Cole-Cole半圆分别起因于不同的电学机制效应,提出了在由3个并联元件(其中的R和C不随频率变化)组成的串联电路中加入一项随频率变化的阻抗的等效电路模型,对实验数据进行了拟合处理,得出了表征3种不同的电学机制效应的活化能分别为0.107eV,0.627eV和0.471eV的结果.