【摘 要】
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铁电材料由于其在偏置电场下介电常数会发生改变被广泛认为在无线通讯、移相器等领域具有潜在的应用。但是纯铁电材料在应用中存在一些缺点，如介电常数高，介电损耗高。以往众多
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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铁电材料由于其在偏置电场下介电常数会发生改变被广泛认为在无线通讯、移相器等领域具有潜在的应用。但是纯铁电材料在应用中存在一些缺点，如介电常数高，介电损耗高。以往众多研究集中在将铁电材料与非铁电氧化物如MgO复合以降低介电常数和介电损耗，结果是在降低介电常数的同时介电调谐率也降低了。根据A.K.Tagantsev等人从理论上对两相复合类型的研究，柱状复合(2-2型)材料可以降低介电常数的同时保持介电调谐率不变甚至可能微小地提高。
本研究主要是利用等离子快速烧结技术制备了纯BST，柱状、层状复合BST/MgO/BST陶瓷以及球形填充BST/MgO陶瓷。利用扫描电子显微镜(SEM)对制得的样品进行断面分析以及晶粒大小观察，柱状和层状复合陶瓷材料中铁电相BST与非铁电相MgO之间存在清晰的界面，结果表明柱状和层状复合材料的居里温度与纯BST几乎相同，这说明等离子快速烧结技术有效地抑制两相离子之间的扩散。柱状、层状和球状填充型复合材料的介电常数与理论计算值接近。室温下柱状复合材料的介电常数为3998，与纯BST(5872)比较实现了大幅度的降低。在2kV/mm的条件下，柱状复合陶瓷和纯BST的介电调谐率接近，达到44%。综合以上，利用等离子快速烧结制备的柱状BST/MgO/BST复合陶瓷实现了降低介电常数的同时保持介电调谐率不变，是一种具有潜力的微波可调器件材料。
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