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氧含量对BiFeOδ多晶陶瓷介电特性的影响

常方高 宋桂林 房 坤 王照奎

氧含量对BiFeOδ多晶陶瓷介电特性的影响

常方高, 宋桂林, 房 坤, 王照奎
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  • 采用固相反应法制备了不同含氧量的BiFeOδ多晶陶瓷样品,利用HP4294A阻抗分析仪测量了样品的介电特性随频率和氧含量的变化,用正电子湮没寿命谱学的方法研究了样品中因氧含量的变化所引起的结构缺陷. 实验结果表明:引入氧空位和氧填隙离子缺陷都会使介电常数减小,而介电损耗则随氧含量的增加而增加,二者的变化范围均在10%—35%之间;对不同氧含量的BiFeOδ样品,介电常数和介电损耗随测量频率的增加而减小. 氧空位的引入使得局域电子密度变小,正电子平均寿命τm增加. 在氧含量δ=2.99时电子密度最大(ne=3.90×1023/cm3),继续增加氧含量对正电子寿命与局域电子密度的影响不大. BiFeOδ样品的介电常数和介电损耗随氧含量的变化可以在空间电荷限制电导的框架下来理解.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60571063),教育部留学回国人员科研启动基金(批准号:[2005]55),河南省教育厅自然科学研究计划(批准号:2006700014)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-01-09
  • 修回日期:  2007-03-18
  • 刊出日期:  2007-05-05

氧含量对BiFeOδ多晶陶瓷介电特性的影响

  • 1. 河南师范大学物理与信息工程学院,新乡 453007
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60571063),教育部留学回国人员科研启动基金(批准号:[2005]55),河南省教育厅自然科学研究计划(批准号:2006700014)资助的课题.

摘要: 采用固相反应法制备了不同含氧量的BiFeOδ多晶陶瓷样品,利用HP4294A阻抗分析仪测量了样品的介电特性随频率和氧含量的变化,用正电子湮没寿命谱学的方法研究了样品中因氧含量的变化所引起的结构缺陷. 实验结果表明:引入氧空位和氧填隙离子缺陷都会使介电常数减小,而介电损耗则随氧含量的增加而增加,二者的变化范围均在10%—35%之间;对不同氧含量的BiFeOδ样品,介电常数和介电损耗随测量频率的增加而减小. 氧空位的引入使得局域电子密度变小,正电子平均寿命τm增加. 在氧含量δ=2.99时电子密度最大(ne=3.90×1023/cm3),继续增加氧含量对正电子寿命与局域电子密度的影响不大. BiFeOδ样品的介电常数和介电损耗随氧含量的变化可以在空间电荷限制电导的框架下来理解.

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