1 昆明理工大学机电工程学院，昆明 650500
2 非常规冶金教育部重点实验室，昆明 650093
3 微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室，昆明 650093
4 昆明理工大学城市学院，昆明 650051
采用谐振腔微扰法测量了高铝型硅酸铝纤维板(high-Al aluminum silicate fiberboard，HAF)在915 MHz和2 450 MHz频率下，25~1 000 ℃温度范围内的介电参数，并基于电磁波传输线理论计算了HAF的功率透过系数，进而分析了不同影响因素条件下HAF的透波性能。结果表明：在2种频率下，HAF的介电常数和介电损耗因子均在800 ℃之后明显增大；不同极化模式下，HAF的透波性能显著不同，其在水平极化下的透波性能优于垂直极化，且水平极化下存在使微波发生全透射的Brewster角(50°~53°)；HAF的透波性能随厚度的增加而波动，其功率透过系数曲线在0~0.2 m厚度区间出现多个透波峰。
高铝型 硅酸铝纤维板 介电特性 透波性能 功率透过系数 high-aluminum aluminum silicate fiberboard dielectric properties transmission performance power transmission coefficient
1 华东师范大学 1. 物理与电子科学学院, 电子科学系
2 极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200241
六角铁氧体由于其具备高温下的低场磁电耦合特性, 有望应用于新型多态存储器及磁电传感器等微电子器件。利用Ti 4+离子对M型六角铁氧体BaFe12O19进行B位掺杂, 不仅可以调控材料的磁结构和磁学特性, 同时, Ti离子在六角铁氧体B位的不等价掺杂还可以产生相关缺陷、载流子和变价Fe离子进而改变其电学特性。本研究采用固相烧结法制备了M型六角铁氧体BaFe12-xTixO19 (x=0, 0.5, 1, 1.5)陶瓷, 并对其进行了性能表征和测试, 研究了B位Ti 4+掺杂对材料结构、磁学和介电特性的影响。研究结果表明, BaFe12-xTixO19呈现上、下自旋反平行的亚铁磁序。当Ti 4+离子掺杂量较低时, 更易取代位于上自旋格子的Fe 3+离子, 其磁化强度随Ti掺杂量的增加而减小; 随着Ti 4+离子掺杂量的进一步增加, 位于下自旋格子的Fe 3+离子也会逐渐被取代, 此时, 饱和磁化强度随掺杂量的增加而增加。此外, Ti 4+离子的引入也会使晶粒内部呈现半导性, 在晶粒/晶界处产生Maxwell-Wagner界面极化, 故而M型六角铁氧体BaFe12-xTixO19陶瓷会出现明显的低频介电增强并伴随着Maxwell-Wagner介电弛豫。
B位离子掺杂 M型六角铁氧体 磁学特性 介电特性 B-site doping M-type hexaferrite magnetic property dielectric property
1 天津大学微电子学院, 天津 300072
2 天津市成像与感知微电子技术重点实验室, 天津 300072
使用网络分析仪测量了宽频带200 MHz~10 GHz内葡萄糖水溶液的介电特性。测量结果表明,当频率不变时,葡萄糖水溶液的介电常数和电导率均随葡萄糖浓度的增大而减小。单阶Debye模型和二阶多项式被用于拟合各浓度下葡萄糖水溶液介电特性的测量数据,有效量化了介电特性随浓度和频率的变化关系。基于Debye模型参数建立了三维耳垂色散模型和天线收发结构。仿真结果表明,S21信号与葡萄糖浓度之间在相当宽的频带范围内都保持着稳定的、规律性的响应关系,该响应关系可通过二次多项式表达。基于S21的微波无创血糖检测方法可用于未知血糖浓度的评估。
探测器 无创血糖浓度检测 介电特性 葡萄糖水溶液 Debye模型 色散建模 S21 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 230401
1 上海大学 材料科学与工程学院， 上海 200072
2 上海大学 新型显示技术与应用集成教育部重点实验室， 上海 200072
为了研究分析界面电荷等特性对器件的影响，制备了基于P3HT给体的单/双受体平面异质结(PHJ)有机太阳能电池(OPV)。首先研究了P3HT膜厚、P3HT溶剂和P3HT膜层的干燥时间对器件性能的影响。为了提高P3HT/SubPc PHJ电池的性能，采用双受体的三元器件结构(P3HT/SubNc/SubPc)，制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/P3HT/SubNc/SubPc/BCP/Al的三元瀑布型OPV器件并研究了SubNc层厚度对其性能的影响。结果表明，在二元器件(P3HT/SubPc)体系中，P3HT溶于氯仿和1,2-二氯苯混合溶剂，成膜后干燥10 min退火获得的器件性能最佳。在三元器件中，随着SubNc厚度的增大，器件光电转换效率(PCE)先增大后减小。当SubNc厚度为5 nm时，器件PCE达到最大。相比于二元器件，三元器件的各项性能得到明显提升。最后，比较研究了不同厚度SubNc薄膜对器件介电特性的影响。
有机太阳能电池 电池性能 介电特性 organic photovoltaic cells P3HT P3HT device performance dielectric property
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
为拓展高功率微波阵列天线的波束扫描范围,将铁电体移相器引入到高功率微波领域。分析铁电体移相器的工作原理,并研究其应用于高功率微波领域可能遇到的问题,利用时域有限差分法对高功率微波在铁电体材料中传播的简单模型进行分析,研究了微波功率及偏置电场对输出波形的影响,并进一步分析铁电体移相器应用于高功率微波领域的可行性。结果表明：在不考虑介质损耗的情形下,选择适当的铁电体材料可以在10 cm内实现L波段180°相移,同时传输效率达到90%以上。
高功率微波 铁电体移相器 时域有限差分法 非线性 介电特性 high-power microwave ferroelectric phase shifter finite difference time domain nonlinear dielectric property 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033012
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国科学院 海洋新材料与应用技术重点实验室， 浙江 宁波 315201
3 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室， 浙江 宁波 315201
4 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所， 浙江 宁波 315201
采用高温X射线原位衍射和变温介电谱对SrTiO3基底上外延生长的BaTiO3(嵌埋Ni颗粒)薄膜进行了相变特性分析。从X射线衍射和介电谱的分析结果得出，BaTiO3的相变温度点转变为弥散的温度区间。在这个弥散的相变温度区间内，由于基底和薄膜之间的失配，以及嵌埋Ni颗粒的应力作用，薄膜的介电响应弥散剧烈，并偏离德拜弛豫。分析Cole-Cole图获知，BaTiO3薄膜在四方相转变为立方相的相变过程中同时存在几种极化机制，在高温状态下介电损耗随温度增大而增大。降温过程中，薄膜没有立即恢复四方相，可能是基底和Ni颗粒的共同作用影响了相变弛豫。
BaTiO3薄膜 纳米金属颗粒 高温X射线衍射 介电特性 弥散相变 BaTiO3 film metal nanocrystals high temperature X-ray diffraction dielectric properties diffuse phase transition 强激光与粒子束
2014, 26(11): 112005
1 电子科技大学机电工程学院,四川,成都,610054
2 中国民航飞行学院航空工程学院,四川,广汉,618307
3 江苏工业学院功能材料实验室,江苏,常州,213016
用溶胶凝胶法在ITO衬底上制备了钽酸锂(LiTaO3)薄膜,利用XRD、SEM和AFM对薄膜的晶向、表面形态等作了表征;研究了不同溶剂对LiTaO3溶胶稳定性的影响和不同退火条件对LiTaO3薄膜结晶的影响;利用Al/LiTaO3/ITO结构,测试了薄膜的介电系数和介电损耗.结果表明:每层薄膜都晶化退火比交替使用焦化、结晶退火能生长出质量更好的LiTaO3薄膜;频率1KHz时,介电损耗约0.4,相对介电系数约53.并讨论了介电损耗增大的原因.
钽酸锂薄膜 ITO衬底 退火条件 介电特性
1 南京大学工程管理学院,南京,210093
2 加拿大多伦多大学,多伦多,M5S1N4
通过性状较为一致的(Pb1-xSrx)TiO3(简称PST)红外敏感元电容器对的制备,将其设置在电脉冲读出电路中,通过脉冲电压的调制,可读出其温差下的介电响应特性,从而得到红外辐射的信息.测试表明,随着辐射强度的增强,电路中净充放电电荷值平缓地增加.表明用这种方法进行红外辐射的探测是可行的,其探测电路结构简单紧凑,且易作成阵列器件.通过进一步改进性能,可望发展出新一代IR探测器件.
电脉冲 铁电材料 介电特性 红外探测
1 电子科技大学微电子与固体电子学院,四川,成都,610054
2 中国科学院新疆物理研究所,新疆,乌鲁木齐,830011
采用溶胶-凝胶工艺制备了(Ba,Sr)TiO3凝胶,并利用微波烧结技术对粉体进行了合成和烧结,获得了晶粒尺寸在1μm以内的Ba0.65Sr0.35TiO3热释电陶瓷.对样品的介电特性和热释电特性进行了测试,分析了微波烧结工艺对材料电性能的影响.实验结果表明:该工艺可将钙钛矿相的合成温度由1100℃降低至900℃,并在1310℃烧结25 min获得细晶粒的Ba0.65Sr0.35TiO3,其热释电系数和介电常数与传统陶瓷相差不大,从而材料的热释电响应优值因子要比传统方法获得的样品提高了近1倍.
钛酸锶钡陶瓷 微波烧结 溶胶-凝胶 介电特性 热释电特性. barium strontium titanate ceramics microwave sintering sol gel dielectric properties pyroelectric properties.
华中科技大学电子科学与技术系,湖北,武汉,430074
采用改进的溶胶凝胶方法,在Pt/Ti/SiO-2/Si基片上成功地制备出不同组分,具有钙钛矿型结构的BST铁电薄膜.BST5、BST10和BST15铁电薄膜的介电系数ε-r分别为375、400和425,介电损耗tgδ分别为0.041、0.024和0.010,剩余极化强度Pr分别为2μc/cm+2,2.5μc/cm+2和1.7μc/cm+2,矫顽场Ec分别为40kV/cm,50kV/cm和35kV/cm,是制备非制冷红外焦平面阵列的优选材料.
BST铁电薄膜 非制冷红外焦平面阵列 介电特性 铁电特性 溶胶-凝胶 BST ferroelectric thin films Uncooled infrared focal plane arrays Dielectric properties Ferroelectric properties Sol-gel
