无铅电子陶瓷Bi（Ni_（2/3）Ta_（1/3））O_3的结构、介电和电学特性研究

工程科学与技术，国际期刊22（2019）376完整文章无铅电子陶瓷Bi（Ni_（2/3）Ta_（1/3））O_3的结构、介电和电学特性S. Haldera， J.Bhuyana，R.N.P.乔杜里ba电子和通信工程系，Sikshab物理系，Siksha阿提奇莱因福奥文章历史记录：2018年5月1日收到2018年11月6日修订2018年11月15日接受在线发售2018年保留字：Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3（BNT）介电弛豫阻抗谱奈奎斯特A B S T R A C T采用标准高温固相反应技术制备了无铅介质材料铋镍钽酸盐Bi（Ni 2/3 Ta 1/3）O3（BNT）。通过X射线结构分析，证实了BNT形成了单相的斜方晶体对称性在扫描电镜下观察到颗粒分布均匀，颗粒表面空隙少，在较宽的频率和温度范围内对介电参数的研究为应用提供了重要的数据用阻抗谱研究了材料的电阻和电容特性，表明了晶粒和晶粒边界的影响 基于材料的负温度电阻系数（NTCR）特性，通过阻抗谱技术研究，证实了材料在高温下的半导体特性。奈奎斯特曲线分析表明，样品中存在非德拜型介电弛豫机制复合物中的电荷载流子具有长程有序和短程有序，这再次通过材料的复模量和阻抗分析来验证©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍随着电子技术的革命性发展，电瓷在各种电子电气设备中的广泛应用，使其在全球各行业中的需求量巨大。电瓷是一类含有晶内（体）和晶间（晶界）区域的氧化物基陶瓷材料，由于其独特的电、磁和介电性能，已被确定为先进的功能陶瓷材料[1]。具有通式ABO3的化学计量的钙钛矿化合物由存在于A-位点和B-位点的两种不同阳离子与不同阴离子组成钙钛矿家族可以通过在八重-轻硼位点包括两种或更多种阳离子（即，AB钙钛矿化合物的数量可以基于畸变、双或多元素取代、部分有序、有序和/或有序/无序的量来扩大[2，3]。在适当的时候，一些铅基* 通讯作者：ITER电子与通信工程系，Siksha 'O' Anushandhan （被认为是大学），Bhubaneswar 751030，印度。电子邮件地址：sarbasrihalder@gmail.com（新加坡）Halder）。由Karabuk大学负责进行同行审查铋系介电材料，如Pb（Mg13 Nb23）O3（PMN）、Pb（Zn13 Nb23）O3（PZN）和Pb（Ni1/2 Zr1/2）O3（PNZ）等，已用于各种器件中，但最近铋系介电材料已成为有毒铅化合物的最佳替代品，这是由于其较低的烧结温度、在较高温度下优异的离子导电性、良好的介电性能和环保行为[4，5]。据报道，无铅化合物之一铋锌酸盐具有较低的烧结 温 度 （ 低 于 1000°C ） ， 高 介 电 常 数 和 低 正 切 损 耗 [6 环 保 铋（Bi3+）的电子结构与Pb（铅）的电子结构相似，因为Pb在周期表中位于铋之后，具有与（6s2，6p0）相似的电子构型。因此，在制造过氧化物的过程中，可以用铋代替铅。研究人员正在尽最大努力通过掺杂不同的氧化物来降低各种电瓷材料的正切损耗并微调其介电常数，使其适合于不同的应用。简单的岩盐型结构NiO是一种反铁磁电荷转移绝缘体，由于其非常低的正切损耗和可用于不同应用的Ni2+与Zn2+的大致相当的离子半径，其已经成为应用的焦点[9]。因此，Ni可以替代氧化物中的铋过渡金属，如具有钙钛矿结构的MNiO3https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.11.0072215-0986/©2018 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchS. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376377~··p~（M稀土元素或Bi）。在这种情况下，一些令人兴奋的化合物引起了人们的广泛关注，因为它们显示出金属-绝缘体相变[10，11]其中一种化合物BiNiO3是具有中心对称钙钛矿结构的反铁磁绝缘体，其遇到伴随Bi和Ni离子之间金属间电荷转移的这是由于诱导的外部压力或温度。在BiNiO3化合物中掺入不同的氧化物，可以提高其介电性能和结构性能.这已经在各种材料中显示出来，包括（Bi1-x Pbx）（Ni（1-x）/2 Ti （1+x）/2）O3（12）、Bi3 Ni2 Ta3 O14[12]、2xBi2 O3（0.5-x）NiO（0.5-x）Nb2 O5[13]。鉴于这类材料的重要性，本文对（Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3）的结构和电学特性，包括形貌、电学（电容和电阻）、介电和阻抗特性进行了系统的研究2. 实验程序Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3（BNT）是使用高纯度（99.9%或AR级）的Bi2 O3、NiO和Ta2 O5氧化物（M/S Loba Chemical，India）作为原料通过固态反应路线制备的这些成分以化学计量比（具有两个重量%）称重。图1.一、（a，b）Bi（Ni2/3）的XRD和SEM图案Ta1/3）O 3。额外的氧化铋将称量的原料首先在正常环境（干燥空气）中机械研磨3小时，然后在玛瑙马达和研杵中在湿介质（甲醇）中再研磨2小时，以制备成分氧化物的均质混合物将原料的均匀混合物煅烧（即，预烧结）在800°C下在空气气氛中持续4小时然后将煅烧的粉末与粘合剂PVA（聚乙烯醇）（其在高温下烧结丸粒期间烧掉）混合，并通过使用KBR液压机压制成直径为11 mm且厚度为1-2 mm的丸粒形式。然后将制造的盘形粒料在850 °C的温度下烧结8小时的时间，在此期间蒸发有机粘合剂。通过使用在预烧结样品上获得的室温X射线衍射数据的初步结构分析，鉴定了合成化合物的晶相和形成。为此目的，使用了标准软件POWDMEXP（2.2版对烧结后的球团样品进行了场发射扫描电镜观察，研究了烧结后球团样品的表面形貌和微观结构。用标准方法得到了样品的理论密度和实验介电和电参数（即，用计算机控制的相敏仪（型号：PSM 1735，N4L）测量了银电极BNT样品的正切损耗、相位角、介电常数和阻抗等。3. 结果和讨论3.1. 结构研究BNT的室温X-射线衍射（XRD）图如图所示。 1（a）. 衍射图包含与图1（a）中所示成分完全不同的尖锐如上所述，计算机辅助POWD软件包用于索引不同晶系和晶胞构型中所有观察到的衍射峰，以分析合成化合物的结构[14]。通过观察计算值（cal）和观测值（obs）面间间距（d）。所选择的晶胞是畸变钙钛矿。利用POWD的最小二乘精化子程序对选定的晶格软件精细晶格参数为：a = 3.2326（20）Ω，b = 17.7440（20）Ω，c =29.4282（20）Ω（括号中为估计的标准偏差）。可以将畸变钙钛矿的这些晶胞参数归一化（n）以满足钙钛矿公式为：an = a = 3.2326<$，bn = b/5 = 3.5488 <$，cn = c/9 = 3.2698 <$。电荷平衡和容差因子（t）是衡量化合物钙钛矿结构形成和稳定性的两个重要指标。因此，公差因子，称为Goldschmidt公差因子（T），提供了关于晶体结构的稳定性，并定义为T =rAro 得双曲余切值.2000年rA和rB是A和B位原子的离子半径，r0是O2-的离子半径。如果公差因子接近1，则化合物的结构被指示为稳定的。已经发现所研究的化合物的T值为0.83，这不是非常接近1（理想钙钛矿所需的），因此发现该化合物不太稳定。对于正交相，钙钛矿化合物的公差因子在0.71和0.9之间，因此所研究化合物的T值在支持从POWD和XRD得出的关于材料适当选择正交体系的结论的极限之间[15]。使用Scherrer关系[16]估算BNT的微晶尺寸（P）微晶尺寸的平均值被发现是52nm。图1（b）中显示的化合物（BNT）的形态结构使用烧结颗粒的具有近似相等尺寸的不同形状的小尺寸晶粒样品的多晶显微结构可以通过观察晶粒的不同形状来表示[17]。能量色散光谱（EDS）使我们能够识别样品中存在的元素能量膨胀X射线（EDX）光谱的横坐标表示电离能，纵坐标表示计数。特定元素的计数越高，其在感兴趣的点或区域处的存在将越高我们可以用计数或重量百分比来显示每个元素的量。EDX光谱通常显示对应于能级的峰这些峰中的每一个对于一个原子都是唯一的，因此对应于单个原子。378S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376元素光谱中的峰越高，样品中的元素浓度越高。EDX图谱如图所示，图图2（a）显示了镍、铋、钽和氧的峰，对应于它们的结合能。在重元素中，有许多不同的跃迁是可能的，因此存在许多峰.样品中元素的EDX峰的面积与样品中元素的丰度成正比。该图案还清楚地显示了合成化合物中存在的元素是铋、镍、钽和氧。EDX光谱显示并提供了扫描区域中存在的元素的分布和量。表1显示了合成化合物的元素摩尔（或原子）百分比。已知原子%是作为样品中原子数的函数的百分比。所需化合物的形成可以从组成分析中得到暗示。根据EDX光谱分析，由于合成材料中不存在除铋、镍和钽以外的额外元素，因此也可以表明样品的纯度。图图2（b）示出了样品的不同元素（Bi、Ni、Ta、O）的元素分布和映射，其为所需化合物的形成提供了额外的支持。在样品的每个元素（Bi、Ni、Ta、O）的映射图像中，在空间分布中存在一些暗区，这表明每个元素的非均匀分布，这可能与样品的微结构中存在一些空隙相关。空隙的存在反映在我们的密度测量中。理论密度和实验密度分别为6.31和6.0g/cm3。可以看出，实验密度略低于理论密度，表明存在少量空隙表1EDX光谱的元素摩尔百分比表。元素摩尔分数百分比O 74. 28镍6.28Ta 5.14铋14.28总计100.00在样品中。因此，样品的估计相对密度是理论值的95% 图2（c）示出了用于所有元素的混合元素映射，展示了单个图像中元素的分布。3.2. 介电性能：在选定的温度范围（150-500 °C）下，介电参数（相对介电常数（er）和损耗角正切（tand介电常数（er）和损耗（tand）都随着频率的升高而急剧下降，这是一个普遍现象。电介 质材 料的 特性 [18 ， 19] 。在低 频（ 1 kHz ） 和较高 温度（500 °C）范围内，合成化合物的er值较高（er = 3000）。这是因为，电子在导电晶粒处的电离、导电性差的晶界、氧空位、界面位错的堆积，不同类型极化的存在（即，离子、电子、偶极、界面、原子等）等[20，21]。低频时-图二. (a)（b）Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3的不同元素分布;（c）BNT的混合元素分布。S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376379图3.第三章。Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3在不同温度下的介电常数和损耗随频率的变化然而，所有的极化存在，而在高频率（10- 10赫兹）的电子和离子极化有其主导作用，和其他极化的效果消失。在这种情况下，由于惯性，偶极子不能使它们自身与所施加的电场对准，因此观察到两个介电参数随着频率的增加而减小。所研究的化合物在较低温度（150° C）和高频（1 MHz）下具有低介电常数（2 2 1）。介电常数的值在较高频率下减小，并且最终达到恒定值，这可能是由于电介质材料中电子的较慢移动/跳跃[22]。电子在高频下的跳跃不能跟随变化的电场，因此它们必须穿过晶粒和晶粒边界。由于晶界具有高电阻，其导致空间电荷极化，因为电子堆积在那里，这增加了较低频率下的介电常数。在较高频率下，介电常数随着晶界处电荷的积累减少而下降。Maxwell-Wagner和Koop的现象学模型解释了这种类型的介电行为（即，在较低频率区域中，介电常数快速下降，而在较高频率区域中，介电常数缓慢下降）[23]。基于这些模型，电介质材料的结构被分为两层（即，在高频下有效的高导电晶粒和在低频下有效的低导电晶粒边界）。的正切损耗（tand）以类似的方式随频率变化，如ER的正切损耗。tand通常在较低频率区域这是由于晶界的电阻较高，因此电子的运动需要更多的能量。在较高的频率范围内，电阻较低，这表明tand值较低。随着温度的升高，可以观察到明显的峰，这些峰的位置向较高的频率侧移动。这可能是由于化合物中发生的介电弛豫现象[24]。偶极弛豫现象导致的正切损耗（tand）随频率的下降特性可在tand-频率图中说明图4（a，b）示出了介电常数（er）的变化，在所选频率下随温度的正切损耗（tanD）。 可以观察到，在低和中温度范围内，介电常数的值几乎是恒定的，然后在温度进一步升高时，它缓慢地增加的趋势相对介电常数的增加可能是由于运动空间电荷[26]。在选定的温度范围（150-500 °C）内，er值在221-3000的范围内。最初，e r的值在高达350 °C时保持恒定，并且在此温度以上-在自然条件下，它显示出高达500 °C的急剧上升。在tand对温度的曲线图中，可以观察到，在高温下，tand的上升更急剧，这可能是由于存在一些未知缺陷（即，氧空位）、样品中的活化电荷载体的散射，而在较低温度下，tanD的上升较慢。在高温下可以观察到损耗角正切峰值，这可能是由于松弛过程[27]。使得介电参数（εr和ε r）都急剧增加tand）是与样品电导率的上升相关的热激活电荷载流子的效应。3.3. 阻抗谱分析复阻抗谱技术是一种分析各种电参数和电效应（晶粒、晶界、电极效应等）频率响应的有效、简便、灵活的方法。的化合物结合简单的阻抗公式。通过在烧结颗粒上施加交流信号来测量所研究样品的输出响应。通过使用Zsimpwin软件[28]拟合数据，验证了包含复参数实部和虚部的阻抗实验数据。图5显示了在选定温度下BNT的阻抗图（Z 00 -Z'）的频率依赖性。阻抗实部（Z '）随频率和温度的增加而减小的性质可以在图中示出。在低频区域，阻抗的实部（Z '）随着温度的升高而增加，直到350 °C，然后它下降。 但是，在高频区域中，它们彼此一致以获得近似恒定的值。在高频（100kHz以上）下不同温度下Z'曲线的完全合并可能是由于半导体的性质和空间电荷的释放。低频区Z'值随温度升高而升高，表明该化合物电阻行为的正温度系数，而在350 °C以上Z'值的下降趋势表明存在材料中电阻行为的负温度系数[29]。图5提供了材料的一些重要特性，例如（i）在光谱的某个频率处出现峰值点，（ii）峰值随着温度的增加而变宽，（iii）在高频处阻抗曲线的虚部彼此重合。阻抗虚部在较低频率和温度区有较高的值，随着频率的增加而下降，并达到一个较低的值。在损失谱中，380S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376见图4。 (a)介电常数和（b）在不同频率下切向损耗随温度的变化。图五. Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3在选定温度可以观察到特征频率（xmax= 2pfmax）峰值，其可能是由于偶极极化。这些峰在低温（350 °C）区域中不存在，但在高温下突出。随着温度的升高，阻抗虚部的最大值向高频侧移动，Z00随温度的升高而下降，表明材料的正切损耗增大。随着空间电荷极化在较高频率下减小，阻抗谱曲线彼此合并。样品的体电阻随温度的升高而降低，导致峰宽增加，表明材料中存在介电弛豫现象的温度依赖性。高温下的缺陷和低温下的不动物种可能是弛豫过程的主要原因之一化合物中弛豫时间分布的出现可以通过不对称峰来表示[30]。3.4. Nyquist曲线奈奎斯特图（阻抗谱）显示阻抗实部（Z '）与虚部（Z 00）在宽频率范围（1 kHz至1 MHz）内的和温度（150样品的阻抗特性表明材料中存在体效应、晶界效应和电极界面效应。随着温度的升高，阻抗曲线逐渐弯曲，形成曲线（如插入的图6所示），其中心点变化到图的原点。半圆弧图案随温度变化的这种偏差表明样品的阻抗特性。通过对150-500 °C温度范围内形成的两种晶型的特征分析，可以认为该化合物的电性能既有晶界效应，又有晶界效应。这一点在Z-simpwin 2.0版的电等效电路中通过实验数据与理论数据的拟合得到了证实。该电路由RQC电路与RC电路并联组成，其中R为晶粒电阻，C为晶粒电容，Q（CPE）为相位常数。晶粒电容（Cg）、晶粒电阻（R g）、晶界电阻（Rgb）、晶界电容（Cgb）的值由在选定温度下的拟合获得（表2）。化合物中电阻行为的降低可以通过观察晶粒电阻随温度升高而降低的值来表示。从表中可以看出，见图6。 Bi（Ni 2/3 Ta 1/3）O 3在不同温度下Z'随Z“的变化S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376381ðÞðÞ¼þðÞ表2拟合了不同温度下的体电阻Rg（O）、晶界电阻Rgb（O）以及体电容Cg（F）和晶界电容Cgb（F）的参数值温度（OC）Rg（O）Cg（F）CPE Rgb（O）Cgb（F）CPEgb150 1.901E+004 2.003E-009 9.530E-008 6.698E+007 1.118E-010200 3.422E+004 1.082E-009 1.565E-008 3.198E+007 1.157E-010250 8.622E+004 2.000E-010 5.465E-009 1.519E+007 1.258E-010300 1.278E+006 7.399E-009 2.532E-010 4.576E+006 1.843E-010350 7.260E+005 4.750E-010 1.100E-010 3.714E+003 3.714E+003400 7.579E+004 1.058E-010 1.387E-008 3.275E+003 9.704E-008450 2.085E+004 1.499E-010 1.205E-006 5.071E+003 3.796E-010500 9.156E+003 1.114E-010 1.445E-006 2.041E+001 1.496E-018晶界电阻随着温度的升高而下降，这提供了随着温度升高的在较高温度下，由于激活能的差异，晶界电阻低于晶粒电阻。由于大多数固体中的缺陷引起凹陷的半圆弧（图中心线位于实轴下方），因此可以在样品中提出非德拜类型的弛豫行为和弛豫时间分布（而3.5. AC电导率分析：陶瓷样品的交流电导率可以使用众所周知的公式计算：其中所有术语都具有其通常的含义。交流电导率rac图，绝对温度的倒数（K-1）在选定的频率，1 kHz-1 MHz的范围依赖于温度的活化能可以使用以下关系式来研究：rac^r0exp^-Ea=kT^，其中e0=自由空间介电常数。mittivity，r0=指前因子，k=玻尔兹曼常数。Rac与温度的关系图在不同的频率和温度下提供了不同的斜率，将光谱分为不同的区域表明在合成的化合物中存在不同的导电机制[33]。随着温度的升高，电导率增加，这可能是由于电荷载流子的跳跃迁移率。电导率的频率依赖行为可以从合并中指示出来在高温下的电导率曲线。高温下活化能的计算值从0.69（在1 MHz）至1.15（在1 kHz），已在图中显示。7.第一次会议。见图7。温度-Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3在选定频率下的交流电导率谱。见图8。Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3在选定温度下的频率相关交流电导率谱图8示出了在选定温度下电导率随频率的变化。为了理解频率依赖性为了确定化合物的电导率分散，使用以下方法进行了电导率的详细研究：Jonscher幂律[34]：racrdc Axn，其中rdc 是低频下的直流电导率，温度依赖的电导率，常数A确定极化率的强度，值在0和1之间的指数n表示移动离子和它们周围的晶格之间的相互作用程度。 经验-交流的心理数据（实心符号） 拉克都很适合上述方程（Jonscher低温和频率区域，红线代表拟合曲线。 图 8中，可以观察到电导率曲线随着频率的增加而上升。曲线随频率上升（在较低频率区域）的这种趋势可能是由于相邻位点之间存在空间电荷使阳离子无序排列[35]。在高频区域，曲线合并，表明遵循Jonscher电导率曲线的频率依赖性频率指数（n）随温度的变化给出了关于化合物中存在的导电机制类型的信息。从曲线图的斜率，在各种不同的温度下，可以确定频率指数（n）。指数n提供关于材料中的非德拜（n =1）或纯德拜（n = 1）类型的行为的如果n值小于1，则涉及电荷载流子的平移运动（具有突然跳跃），而对于大于1的n值因此，对于所研究的化合物，电荷传输的机制是：382S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376C~2¼“#2ΣΣ电荷载流子的平移运动（因为发现n值是M}¼A“×RC”#¼Axs小于1）。温度相关项A和指数n的变化如图所示 。9 .第九条。可以看出，因子A1辆卡车xRC21x2s2随着温度的升高而增加，而因子n以相反的方式表现。随着温度的升高，指前因子（决定极化率强度）在高达400 °C时几乎恒定，然后在高于该温度时，它随着温度的升高而急剧上升，这决定了极化率的增加[37]。频率指数n还显示出温度进一步升高时的相反趋势。因此，由于移动离子之间的强相互作用，值n减小。3.6. 复电模量分析复模量分析提供了在选定的频率和温度下化合物内部发生的电过程的视图。电模量的虚部（M“）和实部（M”）的值可以使用以下关系式计算：其中A/4C0和其他符号具有其通常含义。图图10示出了在（150-500 ℃）范围内的选定温度下，电模量的虚部（M“）和实部（M”）随频率的变化。 图从图10（a）中可以看出，在低频区域中，M '随着温度的升高而下降并接近低值（零），而随着频率的升高，可以观察到M'的值增加。随着频率的增加，它几乎是一个常数，这是由于材料中载流子的短程迁移率和导电现象的存在。在高频区，整个M'谱在高温下与连续色散相一致。这种行为可能是由于在感应电场的作用下恢复力的不足导致电荷载流子的迁移率[38]。在模量谱中，在每个温度下，在可达到的模量中呈现一个松弛峰。频率范围模数的虚部（如图所示M0AxRC1吨xRCx2s2¼A1μ mx2s2图 10（b））达到其最大值（M“max），并且随着温度的进一步升高，可以观察到光谱的峰一致地向高频侧移动。具有不同（平均）时间常数的弛豫时间的扩展可以从峰的不对称加宽指示，这意味着在化合物中发生非德拜类型的弛豫。样品的大电阻和小电容的存在可以从图11所示的400 °C温度下的频率依赖虚模量（M“）和阻抗（Z”）图中分析从这个分析中，我们还可以分离电荷载流子的长距离和短距离运动之间的弛豫过程。如果M'和Z“的峰在相同的频率处重合，则短程电荷载流子生效。如果两个参数之间的峰值不匹配，则表示存在长程类型的电荷载流子[39]。由于所研究化合物的两个参数（M“和Z”）的峰在400 °C时不重合，这是该化合物弛豫机制的主要原因之一。它是由于电 荷 载 流 子 的短程迁移率而 发 生 的[40]。在350-500 °C范围内的所选温度下的复数模量（M'和M“）的分量示于图11中。图 12个。松弛现象的发生，见图9。 Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3的A和n随温度变化。磅可以通过观察不对称的半圆形见图10。 （a、b）。不同温度下Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3的复磁弹性常数随频率的变化。S. Halder等人/工程科学与技术，国际期刊22（2019）376383图十一岁示出了复阻抗和模量随频率的变化图12个。示出了复数模量（M'和M“）随频率的变化在任何温度下都倾向于彼此重叠的电弧[41化合物中的非德拜型弛豫行为和弛豫随不同时间常数的扩展可以通过观察整个中心位于x轴以下如X射线结构分析所证实的，单相化合物的形成也可以通过观察单个半圆弧从该图中表示。4. 结论采用高温固相反应法制备了Bi（Ni2/3 Ta1/3）O3类钙钛矿化合物。研究了BNT化合物的形态、结构、介电常数和阻抗特性随温度和频率的变化。高温合成的BNT具有正交晶系晶体结构，这是从室温下收集的X射线衍射数据分析获得的。扫描电子显微镜照片的详细分析证实了化合物的多晶性质，在样品表面上具有明显晶界的不同尺寸的晶粒的随机分布。介电研究表明，介电参数（e_r和tan_d）都与温度和频率有关。交流电导率的变化电导率随频率的变化服从Jonscher普适幂律，而电导率随温度的变化服从Arrhenius方程。在奈奎斯特图中可以观察到晶粒对导电性质的电输运的影响。复阻抗谱研究表明，该化合物存在体效应和负电阻模量分析表明，该化合物遵循非指数型的电导弛豫机制。提出的电学模型用于描述化合物的结构-性能关系和导电现象。所合成的化合物可用于需要在高温下操作的装置中，因为其可在高温下显示出所研究的介电化合物可以在高温（500°C）应用中持续报道的化合物也是一种非铅基扭曲钙钛矿材料，其合成是为了对抗通常由铅材料造成的环境破坏（全球严重问题）。引用[1] N. 塞特河伊瑟尔，材料学报。 48（2000）151-178。[2] 古普塔河帕迪角Mahapatra，R.N.P. Choudhary，S. Das，J. Alloys Compd. 731（2018）1171[3] L.E. Cross，Ferroelectrics76（2011）241-267.[4] S.N.达斯，S。Pradhan，S. Bhuyan，R.N.P. Choudhary，P. Das，J. Electron.Mater. 46（2016）1637-1649。[5] R.K. 潘达河Muduli，S.K.卡尔，D.Behera，J.合金化合物 615（2014）899-905。[6] K. Sudheendran，K.C.J. Raju，M.V. 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