【摘 要】
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(InNb)0.1Ti0.9O2同时具有高介电常数和低介电损耗，而且温度稳定性良好，因此被视为一种有望替代传统介电材料的新型巨介电材料.但是其巨介电常数的产生机理尚未明确，且两种主流理论——缺陷偶极矩模型和晶界阻挡层模型本质不可调和，因此制备高质量、大尺寸(InNb)0.1Ti0.9O2单晶对于探究巨介电常数产生机理具有重要意义.我们采用浮区法成功制备出直径4mm、长40mm高质量(InNb)0.
【机 构】
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哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨150001
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(InNb)0.1Ti0.9O2同时具有高介电常数和低介电损耗，而且温度稳定性良好，因此被视为一种有望替代传统介电材料的新型巨介电材料.但是其巨介电常数的产生机理尚未明确，且两种主流理论——缺陷偶极矩模型和晶界阻挡层模型本质不可调和，因此制备高质量、大尺寸(InNb)0.1Ti0.9O2单晶对于探究巨介电常数产生机理具有重要意义.我们采用浮区法成功制备出直径4mm、长40mm高质量(InNb)0.1Ti0.9O2单晶.晶体生长中使用的上、下多晶料棒均采用固相法合成.实验发现氧分压对晶体质量具有重要影响.对不同氧分压下生长的样品进行晶体质量表征，结果表明在空气气氛中获得的样品不仅具有较高的晶体质量而且化学成分均匀、准确.与此同时，对于(InNb)0.1Ti0.9O2单晶使用更低的生长速度有助于提高晶体质量[1].获得高质量单晶样品后，对样品减薄并测试不同厚度下样品的介电常数和阻抗谱.我们发现(InNb)0.1Ti0.9O2单晶的介电性质对样品中In3+/Nb5+浓度比例非常敏感，当In3+/Nb5+趋近化学计量比时，样品呈现出较低的相对介电常数(～1000).经过分析证明(InNb)0.1Ti0.9O2陶瓷表现出高介电常数的物理机制为晶界阻挡层模型[2].
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