氧含量對電荷有序鎳酸鹽巨介電響應的影響及其改性.pdf

1、采用溶膠凝膠法制備得到了電荷有序鎳酸鹽的粉末，然后通過在空氣中燒結(jié)及氮氣氛退火的方法，獲得了含氧量不同的Nd2NiO4+δ及Sm1.5Sr0.5NiO4-δ巨介電陶瓷，分別研究了間隙氧及氧空位對Nd2NiO4+δ和Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷巨介電響應的影響。同時嘗試通過添加SiO2的方法對La1.5Sr0.5NiO4陶瓷進行改性，實驗得出如下主要結(jié)論:
　　1.經(jīng)過氮氣氛退火后，Nd2NiO4+δ陶瓷中的間隙氧的含量減少

2、了。XRD精修結(jié)果表明，陶瓷經(jīng)過氮氣氛退火后，Nd2NiO4+δ的主相有部分由正交相轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较唷d2NiO4+δ陶瓷退火前后均表現(xiàn)出了巨介電響應，并且在退火后陶瓷的介電譜中觀察到了一個低溫介電弛豫。通過分析Nd2NiO4+δ陶瓷的介電弛豫，以及晶粒、晶界的電輸運行為，我們確認了含間隙氧的電荷有序鎳酸鹽巨介電響應與小極化子躍遷之間的關系。
　　2.氮氣氛退火后，Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷的氧空位會增加，其介電常數(shù)低溫時

3、會降低，但是高溫時會增大，介電損耗則會一直增大。Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷的低溫介電弛豫激活能會伴隨著氧空位濃度的增大而降低。Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷晶粒的電導源于Ni3+的局域空穴，晶界電導則和氧空位的電離密切相關。退火前Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷的巨介電響應，主要歸因于與Ni3+相關聯(lián)的小極化子躍遷，而退火后Sm1.5Sr0.5NiO4-δ陶瓷的巨介電響應，則和氧空位密切相關。雖然氧空位對介電常數(shù)增大

4、有利，但是不利于性能的穩(wěn)定，特別是高溫時，介電常數(shù)和介電損耗可能會因過多的氧空位而變成負值。
　　3.制備得到了La1.5Sr0.5NiO4與SiO2的復相陶瓷。分析La1.5Sr0.5NiO4單相陶瓷以及La1.5Sr0.5NiO4-SiO2復相陶瓷的介電性能，發(fā)現(xiàn)復相陶瓷的介電常數(shù)略有降低，介電損耗會大幅減小，說明改性是成功的。同時，在我們的實驗中發(fā)現(xiàn)Ni∶Si=1.25∶1時，陶瓷的性能最佳。此外，La1.5Sr0.5NiO