通过适度的晶格畸变与延迟扩散的协同作用提升微波介电性能

《Journal of the American Ceramic Society》：Enhancement of microwave dielectric properties via the synergy of moderate lattice distortion and delayed diffusion

CaMoO4经锶部分取代后，其微波介电性能显著提升，采用固态合成法降低烧结温度至950°C。晶格失配产生的局部应力场和结构畸变宏观体现为残余应变，促进温度系数优化。锶掺杂抑制离子迁移并阻断扩散路径，减少氧空位形成，使介电损耗降低。最终获得高εr=10.15，优Q×f=99,928 GHz，τf=-8.55 ppm/°C性能的(Ca0.5Sr0.5)MoO4陶瓷。

　　

摘要

通过固态合成方法，部分用锶替代钙钼酸盐（CaMoO₄）中的钙元素后，其微波介电性能得到了显著提升。锶的替代有效降低了烧结温度。晶格失配引起的局部应力场和畸变可能会扩展到宏观尺度，最终导致残余应变。适度的应变场和晶格畸变可以提高谐振频率的温度系数。由于氧空位的减少、扩散路径的阻塞以及锶掺入后迁移能垒的增加，离子传输受到抑制，介电损耗进一步降低。最终，在950°C下烧结的(Ca_0.5Sr_0.5)MoO₄陶瓷展现了优异的介电性能（ε_r = 10.15, Q × f = 99 928 GHz, τ_f = –8.55 ppm/°C）。