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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 24/2017

05.09.2017

Very low loss tangent, high dielectric and non-ohmic properties of Ca1−1.5xPrxCu3Ti4O12 ceramics prepared by the sol–gel process

verfasst von: Ekaphan Swatsitang, Thanin Putjuso

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 24/2017

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Abstract

In this work, Ca1−1.5xPrxCu3Ti4O12 (0.00, 0.02, 0.04 and 0.06) ceramics were prepared by the sol–gel process. Very low loss tangent (tanδ) ∼0.016–0.022 and high dielectric constant (ε ) ∼6174–8469 with temperature coefficients less than ±15% over the temperature range of −75 to 135 °C were observed in all Pr3+-doped CaCu3Ti4O12 ceramics. ε decreased with increasing Pr3+ ion due to the decrease of oxygen vacancies and grain size, resulting from the substitution of small ionic radius Pr3+ ion in the structure. X-ray absorption near edge spectroscopy (XANES) confirmed the decrease of Ti3+/Ti4+ and Cu+/Cu2+ ratios with increasing Pr3+ ions. In addition, all Ca1−1.5xPrxCu3Ti4O12 ceramics displayed non-linear characteristics. Non-linear coefficient (α) and breakdown field (E b) of all ceramic samples can be enhanced by Pr3+ doping with the highest α value of ~14.74 and E b of ~5640 V/cm−1 in sample with x = 0.02. Effect of Pr3+ doping on phase composition and microstructure of samples were studied using X-ray diffraction and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-rays spectroscopy.

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Metadaten
Titel
Very low loss tangent, high dielectric and non-ohmic properties of Ca1−1.5xPrxCu3Ti4O12 ceramics prepared by the sol–gel process
verfasst von
Ekaphan Swatsitang
Thanin Putjuso
Publikationsdatum
05.09.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 24/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-7850-1

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