Lu在BaTiO_3陶瓷中的位占据研究

采用冷压陶瓷技术分别制备名义分子式为(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3、Ba(Ti1-xLux)O3-x/2、(Ba1-xLux)(Ti1-xLux)O3(x=0.01,0.02)的陶瓷.由X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电温谱(DTC)和电子顺磁共振(EPR)技术调查Lu在BaTiO3陶瓷中的位占据.结果表明:仅仅在(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3陶瓷中存在单相四方钙钛矿结构,且固溶度为x=0.01;其他5个陶瓷的主钙钛矿相内均有少量第二相Lu2O3或Lu2Ti2O7析出.在具有细晶粒微结构的单相(Ba1-xLux)Ti1-x/4O3(x=0.01)陶瓷中,Lu3+离子占据Ba位,诱致Ti空位缺陷;但占据Ba位的Lu3+离子不能完全填充本征的Ba空位,导致Ba空位和Ti空位缺陷共存.

Dy在BaTiO_3中的位占据研究

应用冷压陶瓷技术制备Dy分别掺杂在BaTiO3中的Ba位、Ti位和Ba/Ti位的陶瓷.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)和电子顺磁共振(EPR)测试技术调查了Dy在BaTiO3中的位占据倾向.结果表明:Dy倾向于占据Ba位优于Ti位;无论在Ba位还是Ti位占据的名义配比下,Dy都以少量Dy3+形式不可避免地进入BaTiO3中的另一位.x=0.01时,(Ba1-xDyx)TiO3和(Ba1-xDyx)Ti1-x/4O3陶瓷出现很强的g=1.974的Ba空位缺陷信号.Ba(Ti1-xDyx)O3陶瓷在x=0.01时有第二相Ba12Dy4.67Ti8O35析出并且出现一个较弱的g=2.002的Ti空位缺陷信号.(Ba1-xDyx)(Ti1-xDyx)O3陶瓷的固溶度大于x=0.03,在825 cm-1处有较强的拉曼电荷效应.

Yb在BaTiO_3陶瓷中的缺陷化学

采用冷压陶瓷技术制备了名义分子式为(Ba1-xYbx)Ti1-x/4O3(x=0.005,0.01,0.015)的陶瓷.由X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RS)和电子顺磁共振(EPR)技术调查该陶瓷的缺陷化学.结果表明:该陶瓷的固溶度为x=0.01,且陶瓷具有单相四方钙钛矿结构;当x=0.015时,有少量Yb2Ti2O7相析出.在x=0.005时,Yb占据Ba位并形成Ti空位缺陷.当x增加到0.01时,Yb开始进入Ti位,但并不能完全填充Ti空位,导致Ba空位和Ti空位缺陷的共存.