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《浙江大学》 2006年
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层状电介质复合结构

李雷  
【摘要】:近年来,层状电介质复合结构因其在介电、铁电、压电、热释电等方面独特而有用的性质吸引了人们越来越多的关注。本论文研究了该领域的两个重要课题:层状电介质复合结构的微波介电特性及铁电特性。 首先,研究了共烧的MgTiO_3-CaTiO_3和MgTiO_3-SrTiO_3层状复合陶瓷在高频(1MHz)和微波频率下的介电特性。层状复合陶瓷在1MHz下的等效介电常数和介电常数温度系数符合串联模型,且两者仅取决于终端材料的体积百分含量,与叠层方式无关。而层状复合陶瓷在微波频率、TE_(011)谐振模式下的等效介电常数却偏离串联模型很远,且除了终端材料的体积百分含量,叠层方式对其也有显著影响。 将分别烧结的MgTiO_3和CaTiO_3陶瓷直接叠在一起,可构成“叠层介质谐振器”。研究发现,除了CaTiO_3的体积百分含量外,叠层方式和谐振模式对叠层介质谐振器的微波介电特性也有着显著的影响。有限单元分析能够精确预测叠层介质谐振器的微波介电特性,并揭示叠层方式和谐振模式的影响是由于电场分布的差异。这也是层状复合陶瓷在高频下和在微波频率、TE_(011)模式下介电行为不同的原因。 为了得到近零的谐振频率温度系数,研究了TE_(01δ)模式下的Ca(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Ba(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3叠层介质谐振器。对每种叠层方式,均可通过调节Ba(Zn(1/3)Nb_(2/3))O_3的体积百分含量同时得到高介电常数、高Qf值和近零的谐振频率温度系数。谐振频率温度系数近零时,Ba(Zn(1/3)Nb_(2/3))O_3的体积百分含量取决于叠层方式,而不同叠层方式对应的等效介电常数和Qf值却很接近。 考虑到实际应用,研究了用绝缘胶粘接的Ca(Mg(1/3)Nb_(2/3))O_3-Ba(Zn(1/3)Nb_(2/3))O_3叠层介质谐振器。绝缘胶对谐振频率、等效介电常数及谐振频率温度系数的影响很小,由其引起的Qf值的降低也在可接受的范围内。用绝缘胶粘接的叠层介质谐振器适于实际应用,是制备具有层状复合结构的微波介质谐振器的一种简单、有效的方法,并可以通过自由组合具有相反谐振频率温度系数的两种材料以达到微波介电性能的协调和优化。同时,配合有限单元分析,能够使此类谐振器的设计过程大大简化。 在接下来的工作中,通过有限单元分析对叠层介质谐振器进行了进一步的研
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB33

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宋开新;低介电常数微波介质陶瓷[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 毛祺;ZnO层状介电材料的研究与制备[D];沈阳工业大学;2011年
【共引文献】
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1 李宏建;卓敬清;欧阳俊;闫玲玲;熊志勇;;多孔硅有效介电函数研究[J];半导体光电;2006年05期
2 杜宏伟;魏昕;林悦香;潘志国;江景涛;;LiTaO_3晶片CMP过程的化学去除机理研究[J];半导体技术;2008年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 周涛;党智敏;;界面改性对聚合物基复合材料介电性能的影响[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
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1 王希花;基于压电陶瓷迟滞非线性建模及控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 吴云良;扫描近场光学显微镜若干关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 柯常波;NiTi形状记忆合金中Ni_4Ti_3相沉淀行为的相场法模拟研究[D];华南理工大学;2010年
5 康慧珍;光折变表面波激发及其在二次谐波产生中的应用研究[D];南开大学;2010年
6 曾慧中;铁电/AlGaN/GaN半导体异质薄膜的界面表征研究[D];电子科技大学;2010年
7 尚杰;铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应[D];昆明理工大学;2010年
8 王卓;A(Fe_(0.5)B_(0.5))O_3(A=Ba,Sr;B=Nb,Ta)陶瓷的巨介电效应及其调控[D];浙江大学;2010年
9 朱晓莉;充满型钨青铜铌酸盐陶瓷的结构、介电性能与铁电相变[D];浙江大学;2010年
10 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
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2 侯建伟;电子型铁电体的介电调谐性的研究[D];湘潭大学;2010年
3 王芳;Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电纳米管的制备与表征[D];湘潭大学;2010年
4 项尚;BaTiO_3、SrTiO_3及Ba_(1-x)Sr_xTiO_3纳米材料的制备研究[D];湘潭大学;2010年
5 董广军;铁电薄膜的频率依赖关系研究[D];湘潭大学;2010年
6 张军;铁电薄膜界面效应与尺寸效应的研究[D];湘潭大学;2010年
7 许华玉;有机铁电P(VDF-TrFE)薄膜的制备及铁电性能研究[D];湘潭大学;2010年
8 王永源;并联电容器组中电容器损坏特征与过电压保护研究[D];华南理工大学;2011年
9 张燕妮;聚(偏氟乙烯—三氟乙烯)铁电纳米薄膜性能改善的研究[D];华东理工大学;2011年
10 杨卜;微波加热钒钛磁铁精矿制备天然微合金铁粉新技术研究[D];昆明理工大学;2008年
【同被引文献】
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1 傅剑,李承恩,赵梅瑜,姚烈,周家光,陈建和;低温烧结PZT压电陶瓷研究进展[J];材料导报;2000年01期
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3 崔学民;周济;沈建红;缪春林;;低温共烧陶瓷(LTCC)材料的应用及研究现状[J];材料导报;2005年04期
4 吕琴红;李俊;;低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的研究[J];电子工业专用设备;2009年10期
5 杨邦朝,冯哲圣,卢云;多层陶瓷电容器技术现状及未来发展趋势[J];电子元件与材料;2001年06期
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7 杜义辉;;MLCC技术跨越片式化与国际化新高度[J];中国电子商情(基础电子);2008年06期
8 门保全;郑海务;张大蔚;马兴平;顾玉宗;;ZnO基材料的压电、铁电、介电与多铁性质研究进展[J];硅酸盐通报;2009年04期
9 宋占永;董桂霞;杨志民;马书旺;;流延成型法制备Mn掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/MgO陶瓷及其介电性能[J];硅酸盐学报;2010年03期
10 张宇,张承琚,王永春;多层陶瓷电容器及其发展趋势[J];江西科学;2005年04期
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1 秦霓;Ba_(6-3x)Ln_(8+2x)Ti_(18)O_(54)基微波介质陶瓷的改性及若干基础问题[D];浙江大学;2006年
2 王焕平;溶胶—凝胶法制备低温共烧低介高频纳米陶瓷粉体及其应用技术研究[D];浙江大学;2007年
【二级引证文献】
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1 权微娟;刘敏;周洪庆;;添加V_2O_5对Mg_4Nb_2O_9微波介质陶瓷性能的影响[J];电子元件与材料;2010年03期
2 权微娟;刘敏;周洪庆;朱海奎;;低介电常数微波介质陶瓷的研究进展[J];中国陶瓷;2009年01期
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2 李艳江;陶瓷基微波带通滤波器的设计与制作[D];电子科技大学;2011年
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3 程其恒,单文磊,刘万里,周赣东,吉争鸣;高温超导薄膜表面电阻测试有关问题的讨论[J];低温物理学报;1999年02期
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4 廖承恩;蒲国胜;;用有限元法计算不均匀介质中介质谐振器的谐振频率[A];1987年全国微波会议论文集(上)[C];1987年
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9 马哲旺;樊德森;;多层复合介质谐振器的模匹配法分析[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
10 陈强;杨铨让;;圆形介质谐振器与悬置微带及鳍线的耦合系数的计算[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
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1 李雷;层状电介质复合结构[D];浙江大学;2006年
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1 张文瑭;双频段介质谐振器天线设计[D];西安电子科技大学;2011年
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10 徐宝利;微波毫米波介质谐振器介电参数测试研究[D];电子科技大学;2005年
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