掺杂 BaTiO3 基陶瓷材料中极化子助长介电松弛过程
材料科学
2024-09-25 v2
摘要
制备了基于 Ba1-xGdxTiO3 系统的钆掺杂钆钛酸钡陶瓷材料，其中 x = 0.001, 0.002, 0.003, 0.004 和 0.005，采用 Pechini 化学合成路。对其进行宽温度和频率范围的介电特性分析，揭示了导电机制在所研究陶瓷介电响应中的显著贡献。事实上，利用 Davidson-Cole 形式化，观察到的电气行为被发现与由热激活的极化子机制促进的固有缺陷运动相关的松弛过程有关。从 Arrhenius 定律估计的平均松弛时间，其激活能值从 0.29 eV 下降至 0.21 eV，随着 Gd 掺杂浓度的增加，这表明导电过程与由于结构中 Ti4+ 和 Ti3+ 离子共存而产生的极化子效应有关。从导电形式化分析，利用 Jonscher 通用幂律，确认了所研究 Ba1-xGdxTiO3 陶瓷的介电 Dispersion 符合极化子类型导电机制，正如由介电分析所暗示的那样，其跳跃机制由小极化子跳跃 (SPH) 电荷传输所支配。
引用
@article{arxiv.2406.05463,
title = {Polaron-assisted dielectric relaxation processes in donor-doped BaTiO3-based ceramics},
author = {T. H. T. Rosa and M. A. Oliveira and Y. Mendez-Gonzalez and F. Guerrero and R. Guo and A. S. Bhalla and J. D. S. Guerra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05463},
year = {2024}
}
备注
26 pages, 9 figures, 1 table