掺LiCe的NaBi2.5Nb2O9 Aurivillius陶瓷：微结构优化与高居里温度介电性能

本研究论文主要探讨了金刚砂型(Aurivillius-type)钠铋钠锂铈铋酸钠(NaBi)0.5-x(LiCe)xBi2Nb2O9)陶瓷的微观结构及其随温度变化的介电性能。通过标准陶瓷制备方法，作者成功制备了一系列单晶结构的陶瓷，并发现引入(LiCe)掺杂剂能够有效地降低晶格畸变，提高材料的稳定性。这表明LiCe作为杂质原子对NBN(铌酸铋)基陶瓷的晶体质量有显著改善作用。 在介电性能方面，研究发现所有掺杂比例的样品都具有较高的居里温度(Curie temperature)，超过780摄氏度，这对于高温应用具有重要意义。为了深入理解铁电相变的过程，作者利用修改后的居里-魏斯(Curie-Weiss)关系来分析这些陶瓷的相变扩散行为。结果表明，随着(LiCe)掺杂量的增加，NBN基陶瓷的相变扩散特性增强，这意味着掺杂有效地影响了材料的相变动力学。 此外，论文还揭示了电阻率降低的现象，这可能是由于Ce4+离子取代Nb5+离子时产生了氧空位(oxygen vacancies)，这不仅影响了电子传导，也影响了介电弛豫过程。氧空位的存在可能改变了材料的电荷分布，从而影响了电介质的电导性和极化行为。因此，该研究不仅提供了关于掺杂对Aurivillius型陶瓷性能影响的新见解，也为设计高性能高温铁电材料提供了有价值的信息。 这项工作对于理解掺杂对Aurivillius型陶瓷微观结构与电性能调控机制具有重要的理论价值和实际应用前景，尤其是在高温、高频或高电压应用领域。未来的研究可以进一步优化掺杂策略，以实现更优化的性能和稳定性。