细晶粒BaTiO3陶瓷电阻率和漏电流的尺寸效应研究

BaTiO3陶瓷材料作为一种重要的介电材料被广泛应用于诸多领域,其尺寸效应也被广泛的研究.试验发现不同频率下BaTiO3陶瓷材料的电阻率的随晶粒尺寸变化而变化,由此提出一个BaTiO3陶瓷等效电路模型,从理论上验证不同频率下影响电阻率的主导贡献因素.同时试验中发现直流与瞬态测试下的电阻率的尺寸效应变化相差较大,理论分析是由漏电流中极化电流与电导电流造成的.结果表明,瞬态测量与直流测量的差异确实由漏电流的尺寸效应引起的.     

钛酸钡纳米颗粒铁电性临界尺寸的理论分析

从铁电体的Eular-Lagrange方程出发, 取贝塞尔方程级数解的形式, 得到了钛酸钡陶瓷颗粒的总极化强度表达式, 分析了各系数对总极化强度的影响. 根据总极化强度表达式, 采用MATLAB软件对尺寸在100 nm以下的钛酸钡纳米颗粒的铁电性进行了仿真分析. 结合实际数据探讨了尺寸效应对陶瓷颗粒铁电性的影响, 获得了与实验数据相符的数值解和极小值, 从而预测了钛酸钡纳米颗粒铁电性存在的临界尺寸为6 nm.