有序化效应对化学计量比 Ba$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$ 基钙钛矿陶瓷电学性质的影响

阳离子有序化是 A$_{3}$B'B"$_{2}$O$_{9}$ 基复合钙钛矿中最常见的过程。该体系的一些重要物理特性源于长程和短程的 B 位有序化。对于作为滤波器和谐振器的微波应用，1:2 有序更为合适。否则，氧空位和 1:1 有序被认为是非化学计量比 A$_{3}$B'$_{1+x}$B"$_{2-x}$O$_{9-\delta}$ 基陶瓷作为质子导体表现良好的主要因素。然而，迄今为止尚无关于长程 B 位有序对化学计量比体系电学性质的独立效应的报道。本文报道了 1:1 和 1:2 全有序 Ba$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$ 陶瓷的制备。我们结合拉曼散射和群论计算来区分 1:1 和 1:2 有序的指纹特征。有序 Ba$_{3}$CaNb$_{2}$O$_{9}$ 的电学性质基于电阻、恒相位元件和电容并联组合的现象学模型进行分析。特别地，归因于晶粒的电导弛豫是由于氧空位。此外，我们发现 1:1 有序增加了直流电导率，但不足以解释非化学计量比 Ba$_{3}$Ca$_{1+x}$Nb$_{2-x}$O$_{9-\delta}$ 基质子导体所报告的优异性能。