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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2/2014

01.02.2014

Microstructure and dielectric properties of Ca1–3/2xBixCu3Ti4O12 (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20) ceramics

verfasst von: L. F. Xu, T. Cheng, R. L. Wang, H. B. Xiao, G. Z. Liu, C. P. Yang

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 2/2014

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Abstract

Influence of bismuth substitution on calcium site in CaCu3Ti4O12 has been investigated. Compositions of Ca1-3/2xBixCu3Ti4O12 (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20) were fabricated by solid-state sintering method. Crystal structure is remained cubic. X-ray diffraction indicates the presence of secondary phase of CuO in CCTO ceramics. Bismuth doping restrains the formation of CuO phase apparently. The grain size of CaCu3Ti4O12 ceramics was greatly decreased by Bi3+ doping, resulting from the ability of bismuth to inhibit the grain growth. The dielectric and electric properties of CCTO ceramics were found to be influenced by bismuth doping. The fitting results of the complex impedance spectra showed an increase of the resistance of grain and grain boundary by bismuth substitution. Ca0.70Bi0.20Cu3Ti4O12 showed the highest dielectric constant in the low frequency range. A modest composition such as Ca0.85Bi0.10Cu3Ti4O12 expressed the optimized dielectric properties of higher dielectric constant (1.3 × 104) and lower dielectric loss (0.06) than pure CCTO. The low and high temperature dielectric loss spectra demonstrate the interfacial polarization of the initial and secondary oxygen ionization, relating with the grain and grain boundary (the electrode contact for Ca0.70Bi0.20Cu3Ti4O12) respectively.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat M.A. Subramanian, D. Li, N. Duan, B.A. Reisner, A.W. Sleight, J. Solid. State. Chem. 151, 323 (2000)CrossRef M.A. Subramanian, D. Li, N. Duan, B.A. Reisner, A.W. Sleight, J. Solid. State. Chem. 151, 323 (2000)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat C.C. Homes, T. Vogt, S.M. Shapiro, S. Wakimoto, A.P. Ramirez, Science 293, 636 (2001)CrossRef C.C. Homes, T. Vogt, S.M. Shapiro, S. Wakimoto, A.P. Ramirez, Science 293, 636 (2001)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat D.C. Sinclair, T.B. Adams, F.D. Morrison, A.R. West, Appl. Phys. Lett. 80, 2153 (2002)CrossRef D.C. Sinclair, T.B. Adams, F.D. Morrison, A.R. West, Appl. Phys. Lett. 80, 2153 (2002)CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat M.A. Ramírez, P.R. Bueno, J.A. Varela, E. Longo, Appl. Phys. Lett. 89, 212102 (2006)CrossRef M.A. Ramírez, P.R. Bueno, J.A. Varela, E. Longo, Appl. Phys. Lett. 89, 212102 (2006)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat A.A. Felix, J.L.M. Rupp, J.A. Varela, M.O. Orlandi, J. Appl. Phys. 112, 054512 (2012)CrossRef A.A. Felix, J.L.M. Rupp, J.A. Varela, M.O. Orlandi, J. Appl. Phys. 112, 054512 (2012)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat V.P.B. Marques, P.R. Bueno, A.Z. Simões, M. Cilense, J.A. Varela, E. Longo, E.R. Leite, Solid. State. Commun. 138, 1 (2006)CrossRef V.P.B. Marques, P.R. Bueno, A.Z. Simões, M. Cilense, J.A. Varela, E. Longo, E.R. Leite, Solid. State. Commun. 138, 1 (2006)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat P. Fiorenza, R.L. Nigro, C. Bongiorno, V. Raineri, M.C. Ferarrelli, D.C. Sinclair, A.R. West, Appl. Phys. Lett. 92, 182907 (2008)CrossRef P. Fiorenza, R.L. Nigro, C. Bongiorno, V. Raineri, M.C. Ferarrelli, D.C. Sinclair, A.R. West, Appl. Phys. Lett. 92, 182907 (2008)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat J.Y. Li, X.T. Zhao, S.T. Li, M.A. Alim, J. Appl. Phys. 108, 104104 (2010)CrossRef J.Y. Li, X.T. Zhao, S.T. Li, M.A. Alim, J. Appl. Phys. 108, 104104 (2010)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J.J. Romeroa, P. Leret, F. Rubio-Marcos, A. Quesada, J.F. Fernández, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 737 (2010)CrossRef J.J. Romeroa, P. Leret, F. Rubio-Marcos, A. Quesada, J.F. Fernández, J. Eur. Ceram. Soc. 30, 737 (2010)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat P.R. Bueno, R. Tararan, R. Parra, E. Joanni, M.A. Ramírez, W.C. Ribeiro, E. Longo, J.A. Varela, J. Phys. D. Appl. Phys. 42, 055404 (2009)CrossRef P.R. Bueno, R. Tararan, R. Parra, E. Joanni, M.A. Ramírez, W.C. Ribeiro, E. Longo, J.A. Varela, J. Phys. D. Appl. Phys. 42, 055404 (2009)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat W.C. Ribeiro, R.G.C. Araújo, P.R. Buenoa, Appl. Phys. Lett. 98, 132906 (2011)CrossRef W.C. Ribeiro, R.G.C. Araújo, P.R. Buenoa, Appl. Phys. Lett. 98, 132906 (2011)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat K. Bärner, X.J. Luo, X.P. Song, C. Hang, S.S. Chen, I.V. Medvedeva, C.P. Yang, J. Mater. Res. 26(1), 36 (2010)CrossRef K. Bärner, X.J. Luo, X.P. Song, C. Hang, S.S. Chen, I.V. Medvedeva, C.P. Yang, J. Mater. Res. 26(1), 36 (2010)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, S.S. Chen, L.F. Xu, K. Bärner, J. Am. Ceram. Soc. 94, 2512 (2011)CrossRef X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, S.S. Chen, L.F. Xu, K. Bärner, J. Am. Ceram. Soc. 94, 2512 (2011)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, C. Huang, R.L. Wang, L.F. Xu, K. Bärner, J. Appl. Phys. 109, 084113 (2011)CrossRef X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, C. Huang, R.L. Wang, L.F. Xu, K. Bärner, J. Appl. Phys. 109, 084113 (2011)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat X.J. Luo, K. Bärner, S.L. Tang, C.P. Yang, Y.W. Du, J. Phys. Soc. Jpn. 82, 064707 (2013)CrossRef X.J. Luo, K. Bärner, S.L. Tang, C.P. Yang, Y.W. Du, J. Phys. Soc. Jpn. 82, 064707 (2013)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Lin, B. Fu, H. Lu, C. Huang, J.W. Sheng, Ceram. Int. 39, S149 (2013)CrossRef J. Lin, B. Fu, H. Lu, C. Huang, J.W. Sheng, Ceram. Int. 39, S149 (2013)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H. Xue, X.F. Guan, R. Yu, Z.X. Xiong, J. Alloys. Compd. 482, L14 (2009)CrossRef H. Xue, X.F. Guan, R. Yu, Z.X. Xiong, J. Alloys. Compd. 482, L14 (2009)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat L.F. Xu, P.B. Qi, X.P. Song, X.J. Luo, C.P. Yang, J. Alloys. Compd. 509, 7697 (2011)CrossRef L.F. Xu, P.B. Qi, X.P. Song, X.J. Luo, C.P. Yang, J. Alloys. Compd. 509, 7697 (2011)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat P. Thongbai, K. Meeporn, T. Yamwong, S. Maensiri, Mater. Lett. 106, 129 (2013)CrossRef P. Thongbai, K. Meeporn, T. Yamwong, S. Maensiri, Mater. Lett. 106, 129 (2013)CrossRef
22.
23.
Zurück zum Zitat D. Xu, C. Zhang, Y.H. Lin, L. Jiao, H.M. Yuan, G.P. Zhao, X.N. Cheng, J. Alloys. Compd. 522, 157 (2012)CrossRef D. Xu, C. Zhang, Y.H. Lin, L. Jiao, H.M. Yuan, G.P. Zhao, X.N. Cheng, J. Alloys. Compd. 522, 157 (2012)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Z. Yang, Y. Zhang, G. You, K. Zhang, R. Xiong, J. Shi, J. Mater. Sci. Technol. 28, 1145 (2012)CrossRef Z. Yang, Y. Zhang, G. You, K. Zhang, R. Xiong, J. Shi, J. Mater. Sci. Technol. 28, 1145 (2012)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Q.G. Chi, L. Gao, X. Wang, J.Q. Lin, J. Sun, Q.Q. Lei, J. Alloys. Compd. 559, 45 (2013)CrossRef Q.G. Chi, L. Gao, X. Wang, J.Q. Lin, J. Sun, Q.Q. Lei, J. Alloys. Compd. 559, 45 (2013)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat J. Jumpatam, B. Putasaeng, T. Yamwong, P. Thongbai, S. Maensiri, Ceram. Int. 39, 1057 (2013)CrossRef J. Jumpatam, B. Putasaeng, T. Yamwong, P. Thongbai, S. Maensiri, Ceram. Int. 39, 1057 (2013)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Y.H. Lin, W. Deng, W. Xu, Y. Liu, D.L. Chen, X.L. Zhang, C.W. Nan, Mater. Sci. Eng. B. Adv. 177, 1773 (2012)CrossRef Y.H. Lin, W. Deng, W. Xu, Y. Liu, D.L. Chen, X.L. Zhang, C.W. Nan, Mater. Sci. Eng. B. Adv. 177, 1773 (2012)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M.A. de la Rubia, P. Leret, A. del Campo, R.E. Alonso, A.R. López-Garcia, J.F. Fernández, J. de Frutos, J. Eur. Ceram. Soc. 32, 1691 (2012)CrossRef M.A. de la Rubia, P. Leret, A. del Campo, R.E. Alonso, A.R. López-Garcia, J.F. Fernández, J. de Frutos, J. Eur. Ceram. Soc. 32, 1691 (2012)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat A.K. Rai, N.K. Singh, S.K. Acharya, L. Singh, K.D. Mandal, Mater. Sci. Eng. B. Adv. 177, 1213 (2012)CrossRef A.K. Rai, N.K. Singh, S.K. Acharya, L. Singh, K.D. Mandal, Mater. Sci. Eng. B. Adv. 177, 1213 (2012)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat F.C. Luo, J.L. He, J. Hu, Y.H. Lin, J. Appl. Phys. 105, 076104 (2009)CrossRef F.C. Luo, J.L. He, J. Hu, Y.H. Lin, J. Appl. Phys. 105, 076104 (2009)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat T.H. Yeh, G.E. Kusuma, M.B. Suresh, C.C. Chou, Mater. Res. Bull. 45, 318 (2010)CrossRef T.H. Yeh, G.E. Kusuma, M.B. Suresh, C.C. Chou, Mater. Res. Bull. 45, 318 (2010)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, L.F. Xu, Acta. Phys. Sin. Ch. Ed. 59, 3516 (2010) X.J. Luo, C.P. Yang, X.P. Song, L.F. Xu, Acta. Phys. Sin. Ch. Ed. 59, 3516 (2010)
33.
Zurück zum Zitat L. Fang, M.R. Shen, F.G. Zheng, Z.Y. Li, J. Yang, J. Appl. Phys. 104, 64110 (2008)CrossRef L. Fang, M.R. Shen, F.G. Zheng, Z.Y. Li, J. Yang, J. Appl. Phys. 104, 64110 (2008)CrossRef
35.
Metadaten
Titel
Microstructure and dielectric properties of Ca1–3/2xBixCu3Ti4O12 (x = 0, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20) ceramics
verfasst von
L. F. Xu
T. Cheng
R. L. Wang
H. B. Xiao
G. Z. Liu
C. P. Yang
Publikationsdatum
01.02.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 2/2014
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-013-1651-y

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