В настоящей работе исследовано влияние замещения ионов Nd3+ ионами Sm3+ на микроволновые диэлектрические свойства керамики NdNbO4. Рентгенограммы показали единую систему с моноклинной фергусонитовой структурой NdNbO4 в диапазоне x = 0,02e0,15. Кроме того, уточнение Ритвельда было использовано для исследования кристаллической структуры керамики NdNbO4. Ионность связи, энергия решетки и энергия связи были рассчитаны для оценки корреляции между теорией сложной химической связи и микроволновыми диэлектрическими свойствами. Небольшой уровень замещения Sm3+ (x = 0,08) может улучшить значение Q f керамики NdNbO4. Увеличение значения Q f может быть связано с увеличением энергии решетки. Значения диэлектрической проницаемости εr и tf зависели от ионности и энергии связи. Отличные микроволновые диэлектрические свойства с εr = 19,56, Q f = 66 200 ГГц и tf = 28,37 ppm/C были получены при x = 0,08 в системе (Nd1xSmx)NbO4.

1. Введение
Микроволновая диэлектрическая керамика играет важную роль в разработке систем глобусного позиционирования, интеллектуальных транспортных систем и спутникового вещания [1,2]. Требования к СВЧ-диэлектрической керамике должны иметь высокую относительную диэлектрическую проницаемость (εr > 10) для миниатюризации, высокую добротность (Q f > 10000 ГГц) для лучшей селективности и близкий к нулю температурный коэффициент резонансной частоты (tG = 0 ppm/C) для устойчивость системы [3,4]. Чтобы соответствовать спецификациям текущих и будущих разработок, исследователи числа сосредоточены на изучении новых превосходных диэлектрических материалов для микроволнового излучения. В последние годы керамика NdNbO4, о которой впервые сообщили Ким и др., вызвала большой интерес благодаря своим электрическим и структурным характеристикам [5,6]. Исследования материалов NdNbO4 ведутся уже давно. Например, Чжан и др. [7]. сообщили, что микроволновые диэлектрические свойства NdNbO4, легированного 2,0% масс. .% CaTiO3 получили высокое значение QG для керамики NdNbO4, спеченной при 1275 C в течение 4 ч [8]. Затем они обнаружили, что микроволновые свойства керамики NdNbO4 могут быть оптимизированы с использованием двухвалентных ионов, замещенных ионами Nd3+ за счет образования твердых растворов, а фазовый состав изменяется при замещении ионов Nd3+ этими двухвалентными ионами (Sr2+, Ca2+, Mn2+, Co2+) [ 9,10]. Эффекты замещения керамики NdNbO4 ионами Ta5+ и Sb5+ также исследованы, небольшой уровень замещения Sb5+ (x = 0,06) может значительно улучшить значения Q f керамики NdNbO4 [11,12]. Кроме того, фазовый переход также исследован и доказано, что он играет важную роль в керамике NdNbO4. Тем не менее, имеется несколько работ о влиянии замещения трехвалентных ионов на микроволновые диэлектрические свойства керамики NdNbO4. Кроме того, связь между ионностью связи, энергией решетки, энергией связи и микроволновыми диэлектрическими свойствами (Nd1xSmx)NbO4 также не обсуждается. Поэтому в данной работе систематически обсуждались корреляции между кристаллической структурой и микроволновыми диэлектрическими свойствами (Nd1xSmx)NbO4. Ионность связи, энергия решетки и энергия связи рассчитывались на основе теории сложной химической связи. Кроме того, доступный метод, основанный на уточнении Ритвельдом рентгеновских методов, был также использован для анализа структур кристаллических фаз.
……………………………
4. Выводы В этом исследовании были тщательно исследованы корреляции между ионностью связи, энергией решетки, энергией связи и микроволновыми диэлектрическими свойствами керамики (Nd1xSmx)NbO4 (x = 0,02e0,15). Уточнение Ритвельда показывает, что керамика NdNbO4 имеет моноклинную структуру фергусонита с пространственной группой I2/a (№ 15). С уменьшением ионности связи значения εr уменьшались, что связано с низкими диэлектрическими поляризуемостями. Более высокие значения Q f коррелируют с более высокой энергией решетки. Значения tG образцов действительно зависят от энергии связи. По мере уменьшения энергии связи значения tf смещаются в отрицательную сторону, что указывает на то, что система имеет тенденцию к нестабильности. Кроме того, при 1250 °C керамика (Nd1xSmx)NbO4 с x = 0,08 обладает превосходными микроволновыми диэлектрическими свойствами со значением εr 19,56, значением Q G 66 200 ГГц и значением tG 28,37 ppm/C.