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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2/2013

01.02.2013

Structure and dielectric properties of Nd x Sr1−x TiO3 ceramics for energy storage application

verfasst von: Zong-Yang Shen, Yue-Ming Li, Wen-Qin Luo, Zhu-Mei Wang, Xing-Yong Gu, Run-Hua Liao

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 2/2013

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Abstract

Polycrystalline Nd-doped SrTiO3 ceramics with the formula Nd x Sr1−x TiO3 (NSTO, x = 0, 0.024, 0.056, 0.104, 0.152, 0.200) were prepared by solid state reaction route. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed the formation of monophasic compounds and indicated the structure to be changed from cubic to tetragonal by increasing Nd doping concentrations. A remarkable decrease in grain size from ~30 μm for un-doped SrTiO3 ceramics to ~1 μm for Nd-doped SrTiO3 ceramics with x = 0.024 was observed by scanning electron microscopy. The grain size had a degree of increasing with further increasing Nd doping concentration and reached ~3 μm when the x value was 0.200. The dielectric properties of NSTO ceramics were measured at 1 kHz in ambient temperature. It revealed that the dielectric constant dramatically increases for the reason of Nd doping, leading to a maximum value of 19,800 for as-sintered sample with x = 0.104. The breakdown strength of all Nd-doped SrTiO3 samples was found to be higher than 10 kV/mm. The relationship between dielectric properties and the microstructure feature, as well as the defect structures correlated with the charge compensation induced by trivalent Nd3+ doping, was discussed tentatively.

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Metadaten
Titel
Structure and dielectric properties of Nd x Sr1−x TiO3 ceramics for energy storage application
verfasst von
Zong-Yang Shen
Yue-Ming Li
Wen-Qin Luo
Zhu-Mei Wang
Xing-Yong Gu
Run-Hua Liao
Publikationsdatum
01.02.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 2/2013
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-012-0798-2

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