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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2013

01.08.2013

Structure and energy storage properties of Ti vacancies charge compensated Re 2O3-doped SrTiO3 (Re = Pr, Nd, Gd) ceramics

verfasst von: Zong-Yang Shen, Qi-Guo Hu, Yue-Ming Li, Zhu-Mei Wang, Wen-Qin Luo, Yan Hong, Zhi-Xiang Xie, Run-Hua Liao

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2013

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Abstract

By introducing Ti vacancies in advance for charge compensation, single cubic perveskite rare-earth doped strontium titanate ceramics with the formula Re 0.02Sr0.98Ti0.995O3 (Re–STO, Re = Pr, Nd, Gd) were prepared via solid-state reaction method. All Re–STO ceramics sintered at 1,410 °C in air for 3 h showed a similar dense microstructure with the grain size lower than 10 μm. The room temperature dielectric constant ε r of Re–STO ceramics was higher than 3,000 (@ 1 kHz) and changed <8 % within the applied bias electric field. Especially, the room temperature dielectric loss tanδ of Re–STO ceramics was lower than 0.02 (@ 1 kHz), and the average breakdown strength E b surpassed 14 kV/mm, demonstrating that Re–STO ceramics could be very promising for high-voltage capacitor applications. The temperature stability of the ε r of Re–STO ceramics was evaluated in a temperature range of −50 to 200 °C. Meanwhile, the energy storage density of Re–STO ceramics was investigated as a function of the applied bias electric field.

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Metadaten
Titel
Structure and energy storage properties of Ti vacancies charge compensated Re 2O3-doped SrTiO3 (Re = Pr, Nd, Gd) ceramics
verfasst von
Zong-Yang Shen
Qi-Guo Hu
Yue-Ming Li
Zhu-Mei Wang
Wen-Qin Luo
Yan Hong
Zhi-Xiang Xie
Run-Hua Liao
Publikationsdatum
01.08.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2013
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-013-1215-1

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