Sm1.5Sr0.5)Ni1-xMxO4(M=Al、Mn)陶瓷中的介电弛豫和小极子跳跃
【摘要】：正在巨介电材料的研究中,巨介电效应如何产生一直是一个吸引广大研究者探索的问题。部分研究者认为在这类材料中存在不同程度的电子级别的有序行为,是造成其巨介电响应的内因,可以较好的解释高频段巨介电效应的起源。之前的研究证实在具有K2NiF4结构的镍酸盐材料中存在的高频段的巨介电响应,其中Sm1.5Sr0.5NiO4陶瓷中已经观察到了较高介电常数(～105)和较好的温度稳定性。本工作研究了Al、Mn置换Sm1.5Sr0.5NiO4陶瓷的结构、在较宽温度范围(133K-570K)内的介电弛豫特性并分析了其产生的机理。研究表明Sm1.5Sr0.5Ni1-xAlxO4、Sm1.5Sr0.5Ni1-xMnxO4都具有正交结构的K2NiF4结构,空间群为Bma(b64),其中Sm1.5Sr0.5Ni0.5Al0.5O4存在少量Al2O3、SmAlO3杂项。Sm1.5Sr0.5Ni1-xAlxO4、Sm1.5Sr0.5Ni1-xMnxO4在两种陶瓷中都观察到了在一定温度范围内稳定的巨介电常数和一个介电弛豫。通过比较介电弛豫和电导的激活能,可以认为巨介电效应同绝热小极子跳跃存在关联。随着置换元素的改变和置换量的增加,介电弛豫呈现了相应的变化,进一步确定了介电响应同电导之间的关系。另外,在Sm1.5Sr0.5Ni1-xMnxO4中发现了电阻率相对于Sm1.5Sr0.5NiO4的上升。
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