Ca3–xMgxYb2Ge3O12(0≤x≤3)石榴石的A位Rattling效应与微波介电性能

摘要：

微波介质陶瓷是5G/6G通讯技术的关键基础材料,具有高品质因数(Q×f)、低介电常数(εr)以及近零谐振频率温度系数(τf)的材料已逐渐成为研究与开发的重点.通过固相反应法制备了系列Ca3–xMgxYb2Ge3O12(0≤x≤3)石榴石陶瓷.当0≤x≤2时,样品为正石榴石结构,相对介电常数εr逐渐从10.3增加至11.8,品质因数Q×f值逐渐从98000 GHz降低到78000 GHz,谐振频率温度系数 τf在(-40～-56)×10–6/℃之间波动.当2<x≤3时,Mg2+进入A位,εr迅速增大(～13.5),Q×f值显著降低(～19800 GHz),τf值则从负急剧转变为正(+70.5×10–6/℃),可归之于A位Mg2+的Rattling效应以及Mg2+与Yb3+失配的缘故.根据远红外反射谱拟合外推了Ca3–xMgxYb2Ge3O12(0≤x≤3)陶瓷微波频段的本征εr和Q×f值,与实际测量值相符合.

关键词：微波介质陶瓷、Rattling效应、石榴石、介电性能

所属期刊栏目：51

分类号：TQ172.75

资助基金：国家自然科学基金;广西壮族自治区自然科学基金

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：872-881