Высокочастотное расширение материалов для микроволновых диэлектриков с ТЕ-модой привлекает все больше и больше внимания исследователей из-за растущего спроса на фильтры, диэлектрические резонаторные антенны и т. Д. 1-3 Свойства низкой диэлектрической проницаемости (εr), высокой добротности Q × f), и близкий к нулю температурный коэффициент резонанса (τf ) требуются для микроволновой диэлектрической керамики. 9, Li7Ti3O9F, CaLa4Si3O13 и Li4WO5. 7-13 Однако для удовлетворения потребностей быстро развивающихся 5G (беспроводных систем пятого поколения) и IoT (Интернета вещей) новый диэлектрический керамический материал с низкими потерями все еще нуждается в исследовании. Сообщалось, что микроволновая диэлектрическая керамика системы AO-Ln2O3-TiO2 (Ln = редкоземельный элемент) обладает высокой диэлектрической проницаемостью и превосходными свойствами. Q × f = 46 000 ГГц, τf = −11 ppm/°C.14 Впоследствии Тохдо и др. подготовили керамику с диэлектрическими свойствами ALa4Ti4O15 (A = Ba, Sr и Ca), и о ее свойствах было сообщено.15 Но исследований мало. на диэлектрической керамической системе Ln2O3-TiO2. Ли и др. сообщили, что La4Ti3O12 и Eu4Ti3O12, изготовленные золь-гель методом, обладали полезными свойствами: εr = 19,68, Q × f = 9950 ГГц, τf = -9,95 ppm/°C и εr = 27,51, Q × f = 9450 ГГц, τf = 211 ppm/°C соответственно.16,17 В частности, в спеченных образцах Eu4Ti3O12 обнаружены две фазы Eu2TiO5 и Eu2Ti2O7. Однако микроволновые диэлектрические свойства чистой фазы Eu2TiO5 не исследовались. Кроме того, теория химической связи P-V-L использовалась для изучения внутренних факторов диэлектрических свойств. Например, Ян и др. рассчитали характеристики связи NdNbO4 с замещением ионами (Zr0,5W0,5) 5+ и сообщили, что ковалентность узла Nb, энергия решетки и энергия связи тесно связаны с микроволновыми диэлектрическими свойствами.18 Чжан и др. сообщили, что диэлектрическая проницаемость, добротность и температурный коэффициент резонанса La2(Zr1-xTix)3(MoO4)9 хорошо согласуются с иконичностью связи, энергией решетки и коэффициентом теплового расширения в зависимости от замещения Ti4+ соответственно. 19 Кроме того, теория ПВЛ использовалась также для Y2MgTiO6, Mg2(Ti1-xSnx)O4, Gd2Zr3(MoO4)9 и др.20-24 Было целесообразно рассчитать параметры химической связи керамики Eu2TiO5 с использованием теории ПВЛ. В данной работе чистофазная керамика Eu2TiO5 была приготовлена традиционным твердотельным методом. Исследованы фазовый состав, характеристики спекания, микроструктура и микроволновые диэлектрические свойства. Кроме того, внутренние факторы диэлектрических свойств были исследованы с помощью теории химической связи P-V-L и спектроскопии отражения в дальней инфракрасной области.
……………
ВЫВОДЫ
В данной работе керамика Eu2TiO5 была получена по твердофазной реакции. Рентгенофазовый анализ и уточнение Ритвельда показали наличие чистой орторомбической фазы с пространственной группой Pnam (62) при 1200-1400°C. Кроме того, собственные диэлектрические свойства были исследованы с помощью теории химической связи P-V-L и спектроскопии отражения в дальней инфракрасной области. εr в основном объясняли иконичностью связи Eu–O, тогда как Q × f был тесно связан с энергией решетки и энергией связи связи Ti–O. Важным фактором τf для керамики Eu2TiO5 был коэффициент теплового расширения связи Ti–O. Спектр отражения в дальней инфракрасной области показал, что основной поляризационный вклад в основном обусловлен поглощением структурных фононных колебаний в инфракрасной области. Отличные микроволновые диэлектрические свойства εr = 14,4 ± 0,2, Q × f = 21 000 ± 500 ГГц и τf = -10 ± 2 ppm/°C были получены для керамики Eu2TiO5, спеченной при 1300°C в течение 6 часов.