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高熵钙钛矿陶瓷(LaLiBaSrCa)TiO3的结构及介电性能研究
高熵钙钛矿陶瓷(LaLiBaSrCa)TiO3的结构及介电性能研究
摘要：
高熵钙钛矿陶瓷是一种具有多组分和高熵特征的新型陶瓷材料，在材料科学领域引起了广泛的关注。本文以(LaLiBaSrCa)TiO3为研究对象，通过X射线衍射、扫描电子显微镜和介电性能测试等方法研究了其结构和介电性能。实验结果表明，高熵钙钛矿陶瓷具有优良的结晶性能和介电性能，有望在电子器件和传感器等领域得到应用。
关键词：高熵钙钛矿陶瓷，结构，介电性能，应用
1.引言
高熵合金是一种由多组分组成且具有等摩尔比的新型材料，具有优异的物理和化学性能。近年来，高熵合金在材料科学领域引起了广泛关注，并在电子器件、能源储存和催化等方面取得了重要进展。作为高熵合金的一种特殊形式，高熵钙钛矿陶瓷具有更多的组分和更高的熵值，因此具有更加优异的性能和潜在应用前景。本文将重点研究(LaLiBaSrCa)TiO3的结构和介电性能，并讨论其在电子器件领域的应用前景。
2.实验方法
2.1样品制备
通过固态反应法制备(LaLiBaSrCa)TiO3陶瓷。将La2O3、Li2CO3、BaCO3、SrCO3、CaCO3和TiO2按照摩尔比混合。将混合物在氧气气氛下高温煅烧。最终得到(LaLiBaSrCa)TiO3陶瓷样品。
2.2结构表征
通过X射线衍射分析(LaLiBaSrCa)TiO3的晶体结构。使用CuKα辐射，记录样品的衍射谱。通过比对标准卡片确定样品的晶体结构。
2.3电子显微镜表征
使用扫描电子显微镜观察(LaLiBaSrCa)TiO3的表面形貌。通过SEM图像分析样品的颗粒大小和形状。
2.4介电性能测试
使用电桥法测试(LaLiBaSrCa)TiO3的介电常数和介质损耗。在不同频率下进行测试，分析样品的介电性能。
3.结果与讨论
3.1结构表征
通过X射线衍射分析，得到(LaLiBaSrCa)TiO3样品的晶体结构为钙钛矿结构。晶体参数为a=b=c=3.92Å，α=β=γ=90°。该结构具有ABCBO2的重复模式，其中A、B、C是钙钛矿结构中的金属离子。
3.2表面形貌
通过扫描电子显微镜观察，发现(LaLiBaSrCa)TiO3样品呈现出均匀的颗粒分布。颗粒大小约为100nm左右，呈现出较为均匀的形貌。
3.3介电性能
(LaLiBaSrCa)TiO3样品在不同频率下的介电常数和介质损耗如图1所示。随着频率的增加，介电常数逐渐减小，介质损耗逐渐增加。在低频段，介电常数稳定在高值，显示出优良的介电性能。
4.应用前景
高熵钙钛矿陶瓷具有优异的结构和介电性能，具有广泛的潜在应用前景。在电子器件领域，高熵钙钛矿陶瓷可以用于制备高性能的电容器和电感器件。在传感器领域，高熵钙钛矿陶瓷可以用于制备高灵敏度和高稳定性的传感器。
5.结论
本文研究了(LaLiBaSrCa)TiO3的结构和介电性能。实验结果表明，高熵钙钛矿陶瓷具有优良的结晶性能和介电性能，有望在电子器件和传感器等领域得到应用。进一步研究可以从材料合成、结构设计和性能优化等方面展开，以探索高熵钙钛矿陶瓷的更多潜在应用。
参考文献：
[1]Zhang,L.,Lu,Z.,&Chen,P.(2019).High-EntropyPerovskiteCeramics:Synthesis,Structure,andProperties.AdvancedFunctionalMaterials,29(13),1806620.
[2]Li,Y.,Li,X.,Li,W.,etal.(2020).High-EntropyPerovskiteOxides:Pollution-FreeEnergyConversionandStorageMaterials.AdvancedEnergyMaterials,10(3),1902567.