Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃
Одержано низку композиційних матеріалів на основі твердого розчину Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ з різним вмістом Mg-вмісних домішок (MgO та Mg₂TiO₄ ). Досліджено їх фазовий склад, діелектричні та нелінійні властивості. На основі композитного матеріалу Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃–MgO (1 мас.%) золь–ґель методою синтезовано тон...
Saved in:
Date: | 2014 |
---|---|
Format: | Article |
Language: | Ukrainian |
Published: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2014
|
Series: | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75967 |
Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Cite this: | Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ / О.М. Суслов, Д.О. Дурилін, О.В. Овчар, А.Г. Білоус, B. Jancar // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 323-331. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-75967 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-759672015-02-07T03:02:00Z Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ Одержано низку композиційних матеріалів на основі твердого розчину Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ з різним вмістом Mg-вмісних домішок (MgO та Mg₂TiO₄ ). Досліджено їх фазовий склад, діелектричні та нелінійні властивості. На основі композитного матеріалу Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃–MgO (1 мас.%) золь–ґель методою синтезовано тонкі плівки на підложжях з полікристалічного Al₂O₃. Досліджено фазовий склад, мікроструктуру та вплив умов термооброблення на якість плівок Composite materials based on Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ solid solution with different contents of Mg-containing impurities (MgO and Mg₂TiO₄ ) are fabricated. Their phase composition, dielectric and nonlinear properties are investigated. Composite thin films based on Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃–MgO (1 wt.%) are synthesized by the sol–gel technique on substrates of polycrystalline Al₂O₃. Phase composition, microstructure and effect of heat-treatment conditions on the quality of films are studied. Получен ряд композиционных материалов на основе твёрдого раствора Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ с различным содержанием Mg-содержащих примесей (MgO и Mg₂TiO₄ ). Исследованы их фазовый состав, диэлектрические и нелинейные свойства. На основе композитного материала Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃–MgO (1 масс.%) золь–гель-методом синтезированы тонкие плёнки на подложках из поликристаллического Al₂O₃. Исследованы фазовый состав, микроструктура и влияние условий термообработки на качество плёнок. 2014 Article Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ / О.М. Суслов, Д.О. Дурилін, О.В. Овчар, А.Г. Білоус, B. Jancar // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 323-331. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 1816-5230 PACS numbers: 68.37.Hk,77.22.Ch,77.84.Dy,81.15.Rs,81.20.Fw,81.40.Rs,84.40.-x http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75967 uk Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
description |
Одержано низку композиційних матеріалів на основі твердого розчину Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ з різним вмістом Mg-вмісних домішок (MgO та Mg₂TiO₄ ). Досліджено їх фазовий склад, діелектричні та нелінійні властивості. На основі композитного матеріалу Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃–MgO (1 мас.%) золь–ґель методою синтезовано тонкі плівки на підложжях з полікристалічного Al₂O₃. Досліджено фазовий склад, мікроструктуру та вплив умов термооброблення на якість плівок |
format |
Article |
title |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ |
spellingShingle |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
title_short |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ |
title_full |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ |
title_fullStr |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ |
title_full_unstemmed |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ |
title_sort |
нанорозмірні нелінійні матеріали на основі ba₀,₆sr₀,₄tio₃ |
publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
publishDate |
2014 |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/75967 |
citation_txt |
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba₀,₆Sr₀,₄TiO₃ / О.М. Суслов, Д.О. Дурилін, О.В. Овчар, А.Г. Білоус, B. Jancar // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2014. — Т. 12, № 2. — С. 323-331. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
series |
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
first_indexed |
2025-07-06T00:19:11Z |
last_indexed |
2025-07-06T00:19:11Z |
_version_ |
1836854740286177280 |
fulltext |
323
PACS numbers: 68.37.Hk, 77.22.Ch, 77.84.Dy, 81.15.Rs, 81.20.Fw, 81.40.Rs, 84.40.-x
Нанорозмірні нелінійні матеріали на основі Ba0,6Sr0,4TiO3
О. М. Суслов, Д. О. Дурилін, О. В. Овчар, А. Г. Білоус, B. Jancar*
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України,
просп. Акад. Палладіна, 32/34,
03680, МСП, Київ-142, Україна
*Institut “Jožef Stefan”,
Jamova cesta, 39,
1000 Ljubljana, Slovenija
Одержано низку композиційних матеріалів на основі твердого розчину
Ba0,6Sr0,4TiO3 з різним вмістом Mg-вмісних домішок (MgO та Mg2TiO4). До-
сліджено їх фазовий склад, діелектричні та нелінійні властивості. На ос-
нові композитного матеріалу Ba0,6Sr0,4TiO3–MgO (1 мас.%) золь–ґель-
методою синтезовано тонкі плівки на підложжях з полікристалічного
Al2O3. Досліджено фазовий склад, мікроструктуру та вплив умов термоо-
броблення на якість плівок.
Composite materials based on Ba0.6Sr0.4TiO3 solid solution with different con-
tents of Mg-containing impurities (MgO and Mg2TiO4) are fabricated. Their
phase composition, dielectric and nonlinear properties are investigated.
Composite thin films based on Ba0.6Sr0.4TiO3–MgO (1 wt.%) are synthesized
by the sol–gel technique on substrates of polycrystalline Al2O3. Phase compo-
sition, microstructure and effect of heat-treatment conditions on the quality
of films are studied.
Получен ряд композиционных материалов на основе твёрдого раствора
Ba0,6Sr0,4TiO3 с различным содержанием Mg-содержащих примесей (MgO
и Mg2TiO4). Исследованы их фазовый состав, диэлектрические и нелиней-
ные свойства. На основе композитного материала Ba0,6Sr0,4TiO3–MgO (1
масс.%) золь–гель-методом синтезированы тонкие плёнки на подложках
из поликристаллического Al2O3. Исследованы фазовый состав, микро-
структура и влияние условий термообработки на качество плёнок.
Ключові слова: нелінійні діелектрики, композитні матеріали, золь–ґель-
синтез, тонкі плівки, мікроструктура.
(Отримано 19 листопада 2013 р.)
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2014, т. 12, № 2, сс. 323–331
2014 ІМÔ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Êурдюмова НАН Óкраїни)
Надруковано в Óкраїні.
Ôотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
324 О. М. СÓСЛОВ, Д. О. ДÓРИЛІН, О. В. ОВЧАР та ін.
1. ВСТУП
Сучасна техніка зв’язку вимагає пошуку нових функціональних
матеріалів, зокрема, нелінійних діелектриків, електрофізичні вла-
стивості яких змінюються під дією зовнішнього електричного поля.
Нелінійні діелектрики знаходять широке застосування при розроб-
ці електрокерованих компонентів радіотехніки, конденсаторів, ди-
намічних оперативних запам’ятовувальних пристроїв [1, 2]. Такі
матеріали повинні мати високі значення діелектричної проникнос-
ті (), коефіцієнта нелінійності (
( ) (0)
( )
R
E
n
E
, де (0) та (E) — ве-
личини діелектричної проникності за відсутності та присутності
зовнішнього поля відповідно) та низькими значеннями танґенса
кута діелектричних втрат (tg1). Також варто зазначити, що не-
лінійні діелектрики часто використовують у вигляді тонких та тов-
стих плівок. Використання плівкових матеріалів дозволяє зменши-
ти розміри готових виробів та значно знизити керівні напруги. Не-
лінійні діелектрики можуть бути створені на основі сеґнетоелект-
риків та сеґнетоелектричних твердих розчинів, серед яких най-
більш поширеними останнім часом є тверді розчини титанатів ба-
рію–стронцію — Ba1xSrxTiO3 (BST). Вони характеризуються висо-
кими значеннями та nR [1], однак високі значення діелектричних
втрат цих матеріалів (tg10
1), особливо в плівковому вигляді,
суттєво обмежують їх застосування. Одним із способів зниження
рівня втрат є введення до складу твердого розчину добавок з низь-
кими значеннями tg [3]. В літературі відомо багато прикладів оде-
ржання композитів на основі BST [4, 5]. Зокрема, суттєвого зни-
ження діелектричних втрат (tg10
3) при незначному зниженні
коефіцієнта нелінійності (nR10–20%) вдається досягти при вве-
денні до складу твердих розчинів BST різних магнієвмісних доба-
вок, наприклад MgO, MgTiO3, Mg2TiO4 [6]. Однак більшість пред-
ставлених у літературі даних відносяться до об’ємних керамічних
матеріалів. Значно менше інформації представлено щодо одержан-
ня та властивості композитних плівок з нелінійними діелектрич-
ними властивостями. Також варто відмітити, що більшість таких
плівок одержано фізичними методами (імпульсне лазерне напоро-
шення, магнетронне напорошення) [7–9]. В той час як тонкі плівки,
одержані, наприклад, з використання золь–ґель-методи, є набагато
дешевшими і тим самим перспективними для використання.
Тому метою даної роботи був пошук оптимального складу компо-
зитних матеріалів з високими значеннями коефіцієнта нелінійності
та низькими діелектричними втратами на основі твердого розчину
Ba0,6Sr0,4TiO3 та магнієвмісних добавок, а також одержання золь–
ґель-методою (метода Печіні [10]) тонких нелінійних композитних
НАНОРОЗМІРНІ НЕЛІНІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ Ba0,6Sr0,4TiO3 325
плівок з низьким рівнем діелектричних втрат у широкому частот-
ному діапазоні.
2. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
Êераміку Ba0,6Sr0,4TiO3 та композити на її основі одержували твер-
дофазною методою. Як вихідні реаґенти використовували BaCO3,
SrCO3 марки «ос.ч», ТіО2 «Cerac» 99,9%, MgO «Cerac» 99,95%.
Спершу окремо синтезували BaТіO3 та SrТіO3. Для цього змішували
відповідні кількості ТіО2 з BaCO3 та SrCO3 в планетарному млині в
середовищі бідистильованої води. Одержану шихту висушували,
формували в брикети та прожарювали при 1200С протягом 2 го-
дин. Твердий розчин Ba0,6Sr0,4TiO3 та композити на його основі оде-
ржували безпосередньо при спіканні. Для цього суміш BaТіO3,
SrТіO3 та магнієвмісних добавок у необхідних мольних та масових
співвідношеннях змішували за допомогою планетарного млина в
середовищі бідистильованої води, висушували, пресували в загото-
вки циліндричної форми та спікали в інтервалі температур 1400–
1500С протягом 4–8 годин. Для одержання композитних плівок
Ba0,6Sr0,4TiO31 мас.%. MgO золь–ґель-методою як реаґенти було
використано лимонну кислоту (H3CitH2O) кваліфікації «х.ч», ети-
ленгліколь (EG), «льодяну» оцтову кислоту кваліфікації «х.ч»
BaCO3, SrCO3 марки «ос.ч», MgO «Cerac» 99,95%, 75% розчин ти-
тан (IV) ацетилацетонату в ізопропанолі. В полімерний ґель, одер-
жаний внаслідок реакції поліконденсації лимонної кислоти та ети-
ленгліколю, вводили розчин титан (IV) ацетилацетонату в ізопро-
панолі, розчини ацетатів Ba2+, Sr2+, Mg2+, попередньо одержані роз-
чиненням BaCO3, SrCO3 та MgO в льодяній оцтовій кислоті. Одер-
жаний полімерний розчин перемішували протягом 3 годин та вико-
ристовували для нанесення плівок. Нанесення виконували за допо-
могою спінкоатера (3000–4000 об/с) на поліровані підкладки з по-
лікристалічного -Al2O3 (полікору) товщиною 1 мм, що були попе-
редньо витримані в суміші сірчаної кислоти з перекисом водню,
промиті бідистильованою водою та висушені. Попередню термооб-
робку плівок виконували двома шляхами. В першому випадку на-
несені плівки повільно висушували при 200С протягом 1 години,
потім прожарювали при 500С та 600С протягом 2–3 годин. В дру-
гому випадку підкладку з щойно нанесеною плівкою одразу ж по-
міщали на розігріту поверхню електричної плитки (500С) і ви-
тримували 30 хв. Після цього плівки, одержані обома способами,
прожарювали в інтервалі температур 600–1000С протягом 2 годин.
Ôазовий склад синтезованих матеріалів визначали методом рен-
тґенофазового аналізу (РÔА) на дифрактометрі ДРОН-4-07 (CuK-
випромінення). Мікроструктуру одержаних плівок досліджували
за допомогою сканівного електронного мікроскопа (JXA 840A,
326 О. М. СÓСЛОВ, Д. О. ДÓРИЛІН, О. В. ОВЧАР та ін.
JEOL, Tokyo, Japan).
Вимірювання діелектричних характеристик об’ємних матеріалів
(, tg) виконували за допомогою вимірювача добротності Tesla BM
560, а також імпедансометра Solartron SL 1260 A (Solartron Analyt-
ical, UK). Нелінійні характеристики кераміки вивчали за допомо-
гою установки на базі вимірювача добротності Tesla BM 560 і дже-
рела постійного струму високої напруги ВС-22.
3. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Результати рентґенофазового аналізу (РÔА) показали (рис. 1), що
введені до складу композита на основі твердого розчину
Ba0,6Sr0,4TiO3 добавки оксиду магнію MgO в кількості 1 та 5 мас.%, а
також Mg2TiO4 в кількості 20 мас.% в усіх випадках взаємодіють з
твердим розчином Ba0,6Sr0,4TiO3 з утворенням нових кристалічних
фаз. При введенні оксиду магнію в кількості 1 мас.% утворюється
кристалічна фаза ортотитанату магнію —Mg2TiO4 (рис. 1, крива 3).
Ó випадку збільшення концентрації оксиду магнію (до 5 мас.%), в
композиті відбувається утворення інших додаткових фаз:
Ba2MgTi11O27 та BaMg6Ti6O19 (рис. 1, крива 2). Êрім того, на основі
даних РÔА, було показано, що введення до складу композита на
основі твердого розчину Ba0,6Sr0,4TiO3 20 мас. % ортотитанату маг-
нію Mg2TiO4 також призводить до появи додаткових фаз
Ba2MgTi11O27 та BaMg6Ti6O19(рис. 1, крива 4). Таким чином, можна
припустити, що утворення Ba2MgTi11O27 та BaMg6Ti6O19 відбуваєть-
ся за участю Mg2TiO4 як проміжної фази. Також, в ході виконання
Рис. 1. Рентґенограми кераміки складу Ba0,6Sr0,4TiO3 (1), Ba0,6Sr0,4TiO3
1 мас.% MgO (2), Ba0,6Sr0,4TiO35 мас.% MgO (3), Ba0,6Sr0,4TiO320 мас.%
Mg2ТіO4 (4). BST — Ba0,6Sr0,4TiO3, M2T — Mg2TiO4, ВMТ11 — Ba4MgTi11O27,
ВMT6 — BaMg6Ti6O19.
НАНОРОЗМІРНІ НЕЛІНІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ Ba0,6Sr0,4TiO3 327
досліджень, було показано, що при введенні магнієвмісних добавок
спостерігалося зниження температури спікання кераміки.
Результати вимірювань електрофізичних властивостей одержа-
них композиційних матеріалів показали значне зниження діелект-
ричної проникності () та танґенса кута діелектричних втрат (tg)
при введенні магнієвмісних добавок. При введенні MgO в кількості
1 мас.%, спостерігалося зниження діелектричної проникності до
1820, у випадку 5 мас.% — до 1350 (рис. 2, а, таблиця). Також
встановлено, що всі композитні керамічні матеріали демонструють
значно нижчий рівень діелектричних втрат (два порядки величини,
рис. 2, б, таблиця) в порівнянні з матеріалом на основі індивідуаль-
ного Ba0,6Sr0,4TiO3. Êераміку з найнижчими діелектричними втра-
тами одержано у випадку введення 1 мас.% MgO, коли як додатко-
ва фаза утворюється лише ортотитанат магнію. Однак, при введенні
а б
Рис. 2. Частотні залежності діелектричної проникності та танґенса діелек-
тричних втрат для Ba0,6Sr0,4TiO3 (1), Ba0,6Sr0,4TiO31 мас.% MgO (2),
Ba0,6Sr0,4TiO35 мас.% MgO (3), Ba0,6Sr0,4TiO320 мас.% Mg2ТіO4 (4).
ТАБЛИЦЯ. Електрофізичні властивості Mg-вмісних композитних матері-
алів на основі Ba0,6Sr0,4TiO3.
№ Склад
TСПІÊ., С/год.
1 МГц tg1 МГц
R, %
(E, кВ/см)
1 Ba0,6Sr0,4TiO3 1500/4 3000 9,510
3 —
2 Ba0,6Sr0,4TiO31% MgO 1450/4 1820 7,510
4
61
(70)
3 Ba0,6Sr0,4TiO31% MgO 1425/4 1350 1,210
3
53
(60)
4 Ba0,6Sr0,4TiO320% Mg2TiO4 1425/4 1100 1,110
3
58
(60)
328 О. М. СÓСЛОВ, Д. О. ДÓРИЛІН, О. В. ОВЧАР та ін.
більшої кількості оксиду магнію (5 мас.%) або безпосередньо орто-
титанату магнію (20 мас.%), зниження діелектричних втрат є менш
значним (таблиця), що може бути пов’язано з наявністю інших до-
даткових фаз (Ba2MgTi11O27, BaMg6Ti6O19). Таким чином, можна
припустити, що саме ортотитанат магнію призводить до значного
зниження діелектричної проникності та діелектричних втрат.
Результати вимірювань нелінійних властивостей показали, що
введення Mg-вмісних добавок призводить до зниження коефіцієнта
нелінійності (рис. 3, таблиця). Варто зазначити, що кераміка без
додавання добавок характеризується високою пористістю, що не
дозволило виконати вимірювання її нелінійних властивостей: при
прикладенні електричного поля відносно невисокої напруженості
(5–10 кВ/см) спостерігався пробій зразків. Для композитних мате-
ріалів пробій спостерігався при значно вищій напруженості прик-
ладеного електричного поля (65–70 кВ/см). Найвищі значення ко-
ефіцієнта нелінійності виявлено в композиті, одержаного при дода-
ванні 1 мас.% MgO. Серед усіх досліджуваних матеріалів саме для
цього композита виявлено найбільш оптимальне поєднання віднос-
но високого значення коефіцієнта нелінійності та відносно низьких
діелектричних втрат у радіочастотному діапазоні.
На основі складу Ba0,6Sr0,4TiO3 з добавкою 1 мас.% MgO було оде-
ржано низку плівок. За результатами РÔА утворення кристалічної
фази плівок починається за температури не нижче за 600С (рис. 4).
При підвищенні температури термообробки спостерігається зрос-
тання відносної інтенсивності піків плівкової фази відносно піків
підкладки (рис. 4, криві 4–6), що свідчить про зростання кристалі-
чності плівки. Додаткової кристалічної фази Mg2TiO4 виявлено не
Рис. 3. Залежності діелектричної проникності від прикладеного електрич-
ного поля зміщення для Ba0,6Sr0,4TiO31 мас.% MgO (1), Ba0,6Sr0,4TiO3
5 мас.% MgO (2), Ba0,6Sr0,4TiO320 мас.% Mg2ТіO4 (3).
НАНОРОЗМІРНІ НЕЛІНІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ Ba0,6Sr0,4TiO3 329
було.
Нами досліджувався вплив умов висушування та термообробки
плівок на їх якість. Для цього виконували попередню термообробку
нанесених плівок двома способами: повільне висушування з посту-
повим підвищенням температури від 200С до 500С та швидке
прожарювання (термоудар), коли підкладку з щойно нанесеною
плівкою розміщували на розігрітій (500С) поверхні електроплит-
ки. На основі результатів дослідження плівок методом сканівної
електронної мікроскопії (рис. 5) показано, що плівки, одержані при
повільному висушуванні з наступним прожарюванням, характери-
зуються наявністю значної кількості різноманітних дефектів, та-
ких як тріщини, пори, відшарування плівки від підкладки. (рис. 5,
а, б). Плівки, одержані при термоударі, характеризуються значно
нижчою пористістю та меншою кількістю тріщин. Êрім того прак-
тично не спостерігається відшарування плівки від підкладки (рис.
5, в, г). Товщина всіх одержаних плівок 450–500 нм, однак плів-
ки, одержані після повільного висушування, характеризуються
значною нерівномірністю товщини по площі плівки (рис. 5, б).
4. ВИСНОВКИ
Одержано низку керамічних матеріалів на основі твердого розчину
Ba0,6Sr0,4TiO3 та його композитів з додаванням 1,5 мас.% MgO і 20
мас.% Mg2TiO4. Показано, що магнієвмісні добавки взаємодіють з
основною фазою Ba0,6Sr0,4TiO3 з утворенням інших кристалічних
Рис. 4. Рентґенограми підложжя Al2O3 (АО, крива 1), синтезованого при
900С порошку Ba0,6Sr0,4TiO31 мас.% MgO (BST, крива 2), а також плівок
Ba0,6Sr0,4TiO31 мас.% MgO після 540С (3), 600С (4), 900С (5) та 1000С
(6).
330 О. М. СÓСЛОВ, Д. О. ДÓРИЛІН, О. В. ОВЧАР та ін.
фаз. При додаванні 1 мас.% MgO утворюється додаткова фаза
Mg2TiO4; при збільшенні кількості MgO до 5 мас.%, а при додаванні
20 мас.% Mg2TiO4 утворюються додаткові фази Ba2MgTi11O27 та
BaMg6Ti6O19.
Введення MgО призводить до зниження діелектричної проникно-
сті керамічного матеріалу від 3000 для твердого розчину BST без
домішок до 1820 та 1350 при додаванні 1 і 5 мас.% відповідно та до
значного зниження діелектричних втрат (на два порядки величи-
ни).
На основі композитного матеріалу Ba0,6Sr0,4TiO3–MgO (1 мас.%)
золь–ґель-методою синтезовано тонкі плівки на підкладках з полі-
кристалічного Al2O3. Досліджено фазовий склад, мікроструктуру та
вплив умов одержання на якість плівок. Показано, що використан-
ня термоудару сприяє вищій щільності та однорідності плівок, в
той час як при повільному та поступовому висушуванні перед тер-
а б
в г
Рис. 5. СЕМ-зображення поверхні (а) та зламу (б) плівок складу
Ba0,6Sr0,4TiO3 1 мас.% MgO, одержаних при повільному висушуванні (а,
б) та після термоудару (в, г).
НАНОРОЗМІРНІ НЕЛІНІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ Ba0,6Sr0,4TiO3 331
мообробкою, плівки одержуються зі значною кількістю дефектів.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА–REFERENCES
1. A. K. Tagantsev, V. O. Sherman, K. F. Astafiev, J. Venkatesh, and N. Setter,
J. Electroceram., 11, Nos. 1–2: 5 (2003).
2. M. T. Sebastian, Dielectric Materials for Wireless Communication (Oxford:
Elsevier Science: 2008).
3. A. I. Dedyk, E. A. Nenasheva, A. D. Kanareykin, Ju. V. Pavlova, O. V. Sinju-
kova, and S. F. Karmanenko, J. Electroceram., 17, No. 2: 433 (2006).
4. S.-G. Lee, Journal of the Korean Physical Society, 41, No. 1: 129 (2002).
5. T. Shimada, K. Kura, and S. Ohtsuki, Journal of the European Ceramic Society,
26, Isss. 10–11: 2017 (2006).
6. E. A. Nenasheva, A. D. Kanareykin, N. F. Kartenko, A. I. Dedyk, and
S. F. Karmanenko, J. Electroceram., 13, No. 1: 235 (2004).
7. H.-S. Kim, T.-S. Hyun, H.-G. Kim, T.-S. Yun, J.-Ch. Lee, and I.-D. Kim,
J. Electroceram., 18, Isss. 3–4: 305 (2007).
8. J. S. Horwitz, W. Chang, W. Kim, S. B. Qadri, J. M. Pond, S. W. Kirchoefer,
and D. B. Chrisey, J. Electroceram., 4, Nos. 2–3: 357 (2000).
9. M.-Sh. Tsai, Sh.-Ch. Sun, and T.-Y. Tseng, J. Am. Ceram. Soc., 82, No. 2: 351
(1999).
10. M. Kakihana, J. Sol–Gel Science Technology, 6, No. 1: 7 (1996).
|