Новая керамика La2MgGeO6 была синтезирована в твердофазном реакционном процессе в диапазоне температур спекания 1450–1550 ◦C. С помощью комбинации рентгеновской дифракции и уточнения Ритвельда было обнаружено, что керамика имеет чистую гексагональную фазовую структуру, принадлежащую пространственной группе R3/146. Изображения сканирующей электронной микроскопии показали, что керамические зерна были тесно связаны. Исследовано также влияние внутренних (энергия решетки, валентная связь, упаковка фракций) и внешних факторов (плотность) на микроволновые свойства керамики. Керамика продемонстрировала отличные диэлектрические характеристики в микроволновом диапазоне с относительной диэлектрической проницаемостью (Ɛr) 21,2, добротностью (Q × f) 52 360 ГГц и температурным коэффициентом резонансной частоты (τf) −44,2 ppm/°C при спекание при 1500 ◦C в течение 4 часов. Величину τf керамики La2MgGeO6, легированной CaTiO3, можно было довести до нуля. В частности, керамика 0,2La2MgGeO6-0,8CaTiO3 обладает хорошими микроволновыми диэлектрическими свойствами с τf = +2,1 ppm/°C, Q × f = 15 610 ГГц и Ɛr = 40,3.
Введение 
СВЧ-диэлектрическая керамика использовалась в качестве ключевых информационных материалов в различных областях, таких как резонаторы, фильтры и генераторы [1–3]. В коммерческих целях керамика должна удовлетворять трем основным условиям, чтобы считаться микроволновым диэлектрическим материалом. (1) Соответствующая относительная диэлектрическая проницаемость, которая непосредственно влияет на скорость передачи сигнала и определяется по формуле: td = √εr lc/c, где td, Ɛr, lc и c — время задержки сигнала, относительная диэлектрическая проницаемость, расстояние передачи и скорость света соответственно [4,5]. Высокая диэлектрическая проницаемость способствует миниатюризации устройств (λ = λ0 √εr , где λ и λ0 — длины волн электромагнитной волны в диэлектрическом материале и свободном пространстве соответственно) [6,7]. (2) Высокие значения коэффициента качества (Q × f), обеспечивающие частотную избирательность и улучшение отношения сигнал/шум. (3) Значения (~0) резонансной частоты (τf) должны сохранять стабильность в определенном диапазоне температур [8–11]. Многие керамики, в том числе Ba(Mg1/3Ta2/3)O3, MgTiO3–CaTiO3 и (Ca, Sm)(Al, Ti)O4, демонстрируют хорошие диэлектрические свойства в микроволновом диапазоне, что указывает на коммерческую применимость этих материалов [12]. 

Микроволновая диэлектрическая керамика на основе редкоземельных элементов обладает превосходными свойствами и, таким образом, привлекает значительное внимание исследователей из самых разных областей. Керамика SmAlO3 показала выдающиеся микроволновые диэлектрические свойства: Ɛr ~20,4 и Q×f ~65 000 ГГц [13]. Керамика SmNbO4 показала превосходные диэлектрические свойства в микроволновом диапазоне: Ɛr 18,8 и Q × f 56–300 ГГц [14]. Сообщается, что керамика Ln (Mg1/2Ti1/2)O3 (Ln = Dy, La, Nd, Pr, Sm и Y) с перовскитоподобной структурой используется в качестве подложки для тонких пленок высокотемпературного сверхпроводника. Среди этих керамик на основе лантаноидов керамика La(Mg1/2Ti1/2)O3 продемонстрировала замечательные микроволновые диэлектрические характеристики: Ɛr ≈ 29, Q ≈ 7550 и τf ≈ −65 м.д./°C [15]. Однако в семействе La2MgM4+O6 керамика La2MgGeO6 не учитывалась. Атомы Ti и Ge имеют одинаковые радиусы, так что Ti легко заменяется Ge. В данном исследовании керамика La2MgGeO6 была синтезирована с использованием твердофазного реакционного процесса. Керамика оказалась конструктивно аналогично керамическому семейству Ln (Mg1/2Ti1/2)O3. Также обсуждалось влияние энергии решетки, доли упаковки, валентной связи, температуры спекания и объемной плотности на характеристики образца керамики. Затем была получена керамика на основе La2MgGeO6 с близким к нулю значением τf добавлением CaTiO3.
……………
Вывод
Керамика La2MgGeO6 была приготовлена с помощью традиционного твердофазного реакционного процесса. Рентгенофазовый анализ и уточнение Ритвельда образца керамики выявили однофазную гексагональную структуру. После спекания при 1500 ◦C керамика имеет плотные соединения и однородный размер зерна. Ɛr зависел от плотности и поляризуемости каждого иона, значения Q × f зависели от энергии решетки и доли упаковки, а τf отрицательно коррелировало с валентностью связи Mgsite в керамике La2MgGeO6. В керамику La2MgGeO6 добавляли CaTiO3, и значение τf (+2,1) керамики 0,8CaTiO3-0,2La2MgGeO6 было близко к нулю.