氮气热处理下NBT薄膜的低温介电特性研究

本研究论文发表于2013年的《南通大学学报(自然科学版)》第12卷第2期，主要探讨了氮气氛围下热处理对Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)薄膜低温介电性能的影响。作者朱夏、李亚巍等人采用溶胶凝胶法制备了NBT薄膜，并将其部分样品在氮气气氛下进行热处理，标记为NBT-N2。研究集中在100至400开尔文(K)的低温范围内，关注的是这些薄膜的介电特性。 实验结果显示，NBT-N2薄膜的介电频谱表现出损耗峰和明显的弛豫现象。通过Arrhenius公式对弛豫过程对应的激活能进行拟合，发现NBT-N2薄膜中存在两个热激活过程：一个是氧空位电离引入的极化子跳跃跃迁，这表明氧空位的电离活动在低温下对介电性能有显著影响；另一个则是导电电子与偏离氧八面体中心的Ti离子之间的耦合，这可能是由于电子的迁移和晶格结构的相互作用导致的。 此外，论文还利用复阻抗谱技术深入分析了NBT-N2薄膜的介电弛豫过程。在测试温度范围内，随着温度的升高，这个弛豫过程逐渐接近理想的德拜模型，显示出温度对介电性质的重要调控作用。整体来说，这项研究不仅提供了对氮气气氛下热处理对NBT薄膜介电性能影响的深入理解，而且对于优化低温环境下高性能介电材料的设计和应用具有重要的科学价值。关键词包括氮气氛围、热处理、Na0.5Bi0.5TiO3薄膜以及低温介电性能，体现了研究的核心内容和领域归属。