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用于电容器应用的 CaCu3Ti4O12 (CCTO) 陶瓷

材料科学 2014-02-10 v1

摘要

CaCu3Ti4O12 (CCTO) 陶瓷因其高达 300,000 的介电常数 (ϵ\epsilon') 值而成为电容器应用的潜在候选材料。高 ϵ\epsilon' 的潜在机制是绝缘晶界 (GB) 和导电晶粒内部(体相)构成的内阻挡层电容器 (IBLC) 结构。本文对此行为进行了详细回顾和讨论。IBLC 结构的起源归因于名义上绝缘的 CaCu3Ti4O12 中微小的铜非化学计量比,该非化学计量比在晶界和体相之间有所不同。利用 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 和阻抗谱 (IS),通过分析三元 CaO-CuO-TiO2 相图中不同成分的大块陶瓷,详细研究了这种非化学计量效应。研究提出至少存在两种缺陷机制。进一步表明,CCTO 中缺陷机制的发展以及随之而来的 IBLC 结构的形成,强烈依赖于 CCTO 陶瓷坯片的加工条件,如烧结温度。利用 XRD、SEM 和 IS 分析了在不同温度下烧结的名义化学计量比 CCTO 大块陶瓷。CCTO 陶瓷在 IBLC 应用中的性能受化合物化学计量比的细微修饰控制,而该化学计量比强烈依赖于陶瓷烧结温度。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.1621,
  title  = {CaCu3Ti4O12 (CCTO) ceramics for capacitor applications},
  author = {Rainer Schmidt and Derek C. Sinclair},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.1621},
  year   = {2014}
}