Микроволновая диэлектрическая керамика Ln2MoO6 (Ln = La и Y) была изготовлена по обычному твердофазному реакционному пути. Для анализа кристаллоструктурных, микроструктурных и диэлектрических свойств керамики применялись XRD, уточнение по Ритвельду, SEM и векторный сетевой анализ. Керамика Y2MoO6 кристаллизовалась в моноклинной кристаллической структуре, тогда как керамика La2MoO6 могла образовывать чисто тетрагональную структуру. Все компоненты можно спекать при температуре 1200–1500 °С с относительной диэлектрической проницаемостью 14,1–17,1 и высокой добротностью. Керамика La2MoO6 демонстрирует удовлетворительные диэлектрические характеристики с Q × f = 67 090 ГГц, εr = 16,6 и τf = –50,1 миллионных долей/°C, в то время как Q × f = 27 760 ГГц, εr = 14,6 и τf = –37,4 миллионных долей/°C для Y2MoO6; следовательно, эта керамика может быть кандидатом на технологию 5G.
Введение
С непрерывным развитием технологии 5G и огромным спросом людей на беспроводную связь использование систем микроволновой связи, таких как спутниковая связь и спутниковое телевидение в прямом эфире, стало неизбежной тенденцией. Как электронные материалы микроволновая диэлектрическая керамика все больше востребована в гражданских приложениях, таких как мобильные телефоны, сотовые беспроводные телефоны и другие средства мобильной связи [1–4]. Таким образом, превосходный СВЧ-диэлектрический материал имеет подходящую относительную диэлектрическую проницаемость (εr) для миниатюризации СВЧ-устройств, высокую добротность (Q×f) для снижения вносимых потерь устройства на высоких частотах и близкий к нулю температурный коэффициент резонансная частота (τf) для поддержания устойчивости в изменяющейся среде [5–7]. В последние десятилетия были проанализированы удовлетворительные микроволновые диэлектрические материалы, такие как Ca3SnSi2O9 [8], CoZrTa2O8 [9] и SrRAlO4 (R = Sm, Nd и La) [10]. Однако одной из основных причин, по которой керамика этого типа не получила широкого промышленного применения, является высокая температура спекания. Многие исследователи пытались идентифицировать керамику с низкой температурой спекания, добавляя в качестве сырья легкоплавкие компоненты. Например, сообщалось о Li3Mg2NbO6 [11], Li2O–Al2O3–2B2O3 [12], CaWO4 [13] и 2Li2O-AO-3WO3 (A = Mg и Zn) [14]. Как один из легкоплавких компонентов для синтеза новой безстекольной низкотемпературной обожженной керамики молибден привлек к себе широкое внимание. Чжоу и др. показали, что керамика Bi2MoO6 обладает удовлетворительными микроволновыми диэлектрическими свойствами, но значения τf существенно отклоняются от нуля (–114 ppm/°C) [15]. Панг и др. [16] сообщили, что моноклинная однофазная микроволновая диэлектрическая керамика La2Mo3O12 имела превосходные свойства с εr = 10,1, τf = -80 ppm/°C и Q × f = 60 000 ГГц при спекании при 930 °C. Затем были продемонстрированы превосходные микроволновые диэлектрические свойства с εr = 13,8, Q × f = 66 400 ГГц и τf = -53 ppm/°C керамики Nd2MoO6 [17]. Эти результаты повысили наш интерес к другой керамике Ln2MoO6. В данной статье исследуются керамики Ln2MoO6 (Ln = La и Y), основанные на близких ионных радиусах и одинаковой химической валентности катионов редкоземельных элементов.
….
Выводы
Исследована микроволновая керамика Ln2MoO6 (Ln = La и Y) с низкой относительной диэлектрической проницаемостью. Фазообразование и кристаллическую структуру каждого из материалов исследовали с помощью рентгеноструктурного анализа и уточнений Ритвельда при комнатной температуре. Керамика La2MoO6 имеет тетрагональную структуру, вторая фаза не обнаружена ни для каких компонентов. Образцы можно было спекать при температуре 1200–1500 °С. La2MoO6 демонстрирует лучшие микроволновые диэлектрические свойства, чем Y2MoO6. Керамика La2MoO6, спеченная при 1300 °C, имеет низкое значение εr ~16,6, высокое значение Q×f ~67 090 ГГц и отрицательное значение τf ~ −50,1 ppm/°C, в то время как Q×f = 27 760 ГГц, εr = 14,6, и τf = -37,4 ppm/°C для керамики Y2MoO6, спеченной при 1350°C.