Electrical properties and microstructural characteristics of nonstoichiometric CaCu3xTi4O12 ceramics

Liu, Laijun; Fan, Huiqing; Chen, Xiuli; Fang, P. H.

doi:10.1016/j.jallcom.2008.02.042

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“…Equation (11) means that the temperature dependence of τ for the dielectric relaxation process estimated from the simple RC-model follows the temperature dependence of the conduction process of the grain interiors. Therefore, the activation energy for the dielectric relaxation process should be equal to that of the grain conduction process.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…To clarify the origin of their giant dielectric properties, the related electrical properties of CCTO ceramics have been intensively studied. It is clear that CCTO ceramics are electrically heterogeneous, consisting of insulating grain boundaries (GBs) and semiconducting grains [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12]. However, the mechanism related to the origin of the n-type semiconductivity of grain interiors is still unclear.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…As a result, the investigations of electrical properties of grains and GBs [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12], especially the elegant investigation of Chung et al [3], it is now widely accepted that giant ε response in CCTO ceramics is mainly attributed to an internal barrier layer capacitor (IBLC) effect. This results from semiconducting properties of grain interiors and insulating layers of GBs.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Electrical responses and dielectric relaxations in giant permittivity NaCu3Ti3TaO12 ceramics

et al. 2012

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Dielectric relaxations and electrical responses in NaCu 3 Ti 3 TaO 12 ceramics were investigated as a function of temperature. NaCu 3 Ti 3 TaO 12 ceramics exhibit giant dielectric constants with values of ε ∼ 1.45-2.08 × 10 4 . Two sets of thermally activated dielectric relaxations were observed in low and high temperature ranges. Sintering conditions have an insignificant influence on the microstructure of NaCu 3 Ti 3 TaO 12 ceramics, and have a slight impact on their ε values. Thermally activated electrical responses of grains and grain boundaries have been studied at different temperatures by using complex admittance and impedance spectroscopy analyses, respectively. The low temperature relaxation mechanism is found to correlate closely with electrical response of semiconducting grains; whereas the apparent high ε values are attributed to electrical response of insulating grain boundaries. These results support the internal barrier layer capacitor model to explain the giant dielectric properties of NaCu 3 Ti 3 TaO 12 ceramics. Additionally, high temperature relaxation may be attributed to the sampleelectrode effect and/or defect ordering. N. Sangwong · W. Somphan · P. Thongbai ( ) Materials Science and Nanotechnology Program,

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Section: Resultsmentioning

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

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Electrical responses and dielectric relaxations in giant permittivity NaCu3Ti3TaO12 ceramics

et al. 2012

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“…Se aprecian puntos triples, en donde el crecimiento de los granos no ha sido suficiente como para la eliminación completa de los poros. Si se comparan las microestructuras obtenidas con las reportadas a menores temperaturas de sinterizado (950 y 1000°C) [18][19], se aprecia un aumento en el tamaño de grano y una menor porosidad. El aumento de tamaño de grano puede asociarse a la presencia de CuO que asiste al sinterizado en los primeros estadíos del proceso y facilita el crecimiento de grano.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…A mayores frecuencias también se observa la presencia de otro proceso de relajación que podría vincularse con la presencia de dipolos en el interior de los granos. Una variación similar en el valor de la permitividad y en la tangente de pérdida fue reportada por otros autores [19].…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Comportamiento dieléctrico de cerámicos de CaCu3Ti4O12

Ramajo¹,

Reboredo²,

Castro³

2011

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se prepararon cerámicos basados en CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) por reacción en estado sólido a 900°C y posterior sinterizado a 1100°C. Mediante difracción de rayos X (DRX) se comprobó la presencia de CCTO. A través de espectroscopía Raman se observó la presencia de una fase secundaria rica en CuO. Las mediciones de espectroscopía de impedancia demostraron que este material presenta una constante dieléctrica mayor a 13.000ε 0 en el intervalo comprendido entre 25 y 10 6 Hz. Este valor es atribuido a la presencia de mecanismos de polarización de carga espacial y dipolar. Palabras claves: CaCu 3 Ti 4 O 12, propiedades dieléctricas. Dielectrical behaviour of CaCu 3 Ti 4 O 12 ceramicsIn this work, CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) ceramics were prepared by solid state reaction at 900°C for 12 h and sintered at 1100°C during 3 h. The main phase detected through X-ray diffraction (XRD) was CCTO. Also, by means of Raman spectroscopy, it was observed a secondary phase rich in CuO. A dielectric constant higher than 13.000ε 0 was obtained by Impedance spectroscopy measurements in the range between 25 to 10 6 Hz. The value could be explained by the effect of dipolar and space charge polarization processes.Keywords: CaCu 3 Ti 4 O 12, dielectric properties. INTRODUCCIÓNLa reducción de las dimensiones de los componentes electrónicos, tanto pasivos como activos, genera en la industria la necesidad de contar con materiales de elevada constante dieléctrica, principalmente en la fabricación de dispositivos involucrados en sistemas de comunicación wireless, memorias RAM dinámicas y dispositivos de microondas [1][2][3]. En este sentido, la perovskita cúbica distorsionada de fórmula CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) [4] presenta, en su forma policristalina, una muy elevada constante dieléctrica (>10.000ε 0 ). Estas propiedades, que se mantienen invariables en un amplio intervalo de temperaturas (100 y 600 K), permiten el uso de estos materiales en dispositivos ferroeléctricos o relaxores.El origen de la elevada constante dieléctrica de los cerámicos de CCTO aun no ha sido bien comprendido y no puede ser atribuida a una transición de fase, como en el caso de los cerámicos basados en titanato de bario. Varios investigadores han propuesto teorías o modelos relacionados la presencia de bordes de grano, de defectos intrínsecos (vacancias de oxígeno) presentes en "twin boundaries" [5] o defectos planares [6][7] dentro del material o de barreras en la interfase existente entre la superficie entre la muestra y el electrodo. Sin embargo, la explicación del fenómeno es aun investigada. Vol 50, 4, 207-212, Julio-Agosto 2011 ISSN 0366-3175. eISSN 2173-0431. doi: 10.3989/cyv.272011 Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y VidrioA partir de los resultados de espectroscopia de impedancia, se concluye que uno de los modelos que mejor explica el alto valor de la constante dieléctrica, tanto para muestras cerámicas como películas, es la formación de una estructura de Condensadores de Barreras Internas (IBLC) [8]. En el caso de monocristales la presencia d...

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Nonlinear magnetoelectric properties in Ba(Fe0.5Ta0.5)O3 ceramics

Phatungthane,

Sanjoom,

Cotica

et al. 2023

J Electroceram

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Electrical properties and microstructural characteristics of nonstoichiometric CaCu3xTi4O12 ceramics

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Electrical responses and dielectric relaxations in giant permittivity NaCu3Ti3TaO12 ceramics

Electrical responses and dielectric relaxations in giant permittivity NaCu3Ti3TaO12 ceramics

Comportamiento dieléctrico de cerámicos de CaCu<sub>3</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>12</sub>

Nonlinear magnetoelectric properties in Ba(Fe0.5Ta0.5)O3 ceramics

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