Новая самокомпозитная микроволновая диэлектрическая керамика LaTiNbO6 была изготовлена методом твердотельной реакции вместе с процессом отжига. Было обнаружено, что моноклинный LaTiNbO6 после обычного спекания постепенно превращается в орторомбический аналог с увеличением времени отжига. Микроволновые диэлектрические свойства керамики можно легко настроить, изменив относительное содержание двух сосуществующих фаз с дополнительными характеристиками. Термостойкая диэлектрическая керамика (er = 30.2, Q f = GHz) была получена после отжига при 1100 C в течение 1 часа. Концепция самокомпозита может обеспечить инновационный и простой способ разработки диэлектрической керамики с перестраиваемыми свойствами для микроволнового излучения.

1. Введение
Высокая диэлектрическая проницаемость (er), высокая добротность (Q f) (низкие потери) и особенно близкий к нулю температурный коэффициент резонансной частоты (tf) являются основными параметрами материалов для диэлектрической керамики, применяемой для микроволновых диэлектрических резонаторов в современных системах связи. К сожалению, высокие значения Q f и близкое к нулю tf обычно трудно обеспечить одновременно в одном нелегированном диэлектрическом соединении. Формирование твердого раствора или двухфазного композита из двух соединений с противоположным знаком tf ранее было эффективным подходом для достижения цели температурной компенсации [1–5]. Однако нежелательные вторичные фазы и неоднородная микроструктура могут привести к ухудшению электрических характеристик из-за химической реакции различных составов или фаз [1–3]. Керамика ReTiNbO6 (Re: редкоземельные ионы) привлекла большое внимание благодаря своим превосходным микроволновым диэлектрическим свойствам. В частности, они проявляют интересные структурные особенности, вероятно, в результате специфики редкоземельных элементов [6–8]. Эти соединения с Re = La-Eu принимают орторомбическую структуру типа эшинита (Pnma), а соединения с Re = Gd-Lu имеют орторомбическую структуру типа эвксенита (Pcan). Первый обычно показывает положительный tf и более высокий er, тогда как последний представляет отрицательный tf и относительно более низкий er. Однако температурную стабильность резонансной частоты можно легко регулировать путем образования твердых растворов [Re1 x Re0 x] TiNbO6 (Re = Pr, Nd, Sm; Re0 = Gd, Dy, Y), в которых концевые соединения имеют противоположный знак значения tf [7,8]. Среди этих соединений ReTiNbO6 особое место принадлежит LaTiNbO6, который обычно проявляет моноклинную (М) структуру при комнатной температуре с хорошими микроволновыми диэлектрическими свойствами: fer = 22,3, Q f = 49 867 ГГц, tf = –55 ppm/C на частоте измерения диапазоне 3–10 ГГц [9]. Кроме того, в LaTiNbO6 сообщалось о полиморфном фазовом переходе от орторомбической (O) к M при температуре выше 1100°C, что намного ниже температуры его уплотнения (1300°C) [10,11]. Высокотемпературная М-фаза может стабильно сохраняться после обычного спекания. Насколько нам известно, о чистой керамике LaTiNbO6 O-фазы и ее микроволновых диэлектрических свойствах до сих пор не сообщалось. В текущей работе новый метод, позволяющий избежать таких проблем, был назван «самокомпозитом» путем достижения сосуществования двух фаз с различными структурами (по существу, дополняющих друг друга характеристик) в хорошо спеченной керамической матрице LaTiNbO6 посредством термообработки. Фаза O была термически индуцирована из исходной фазы M посредством заданного процесса отжига. Стабильное сосуществование фаз O и M в плотной керамике становится структурной основой для СВЧ-диэлектрической керамики с перестраиваемыми свойствами. Взаимосвязь между структурой и свойствами и механизм измельчения зерна в результате фазового перехода были исследованы и проанализированы глубоко.
…………………
4. Выводы. В традиционно спеченной керамике LaTiNbO6 с М-фазой было термически индуцировано структурное превращение фазы М в О. За счет увеличения времени отжига при 1100 °C была успешно получена чистая керамика LaTiNbO6 с O-фазой с микроволновыми свойствами er = 48,7, Q f = 10 018 ГГц (при 5,21 ГГц) и tf = 69,7 ppm/C. Относительное содержание двух сосуществующих фаз (М и О) удобно регулировать, контролируя время отжига. Наиболее интересно то, что таким образом была получена новая термостабильная (близкая к нулю tf) самокомпозитная керамика LaTiNbO6, обладающая регулируемыми микроволновыми диэлектрическими свойствами. Концепция самокомпозита может обеспечить новый и простой способ разработки высокоэффективной термостабильной микроволновой диэлектрической керамики.