人工晶体学报

作者：杨铭, 徐鹏宇, 王斌, 郑凯平, 涂兵田, 王皓

单位：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070

关键词：镓酸镁尖晶石,化学计量比,晶体结构,微波介质陶瓷,介电常数,品质因数,

基金：国家重点研发计划(2017YFB0310500);国家自然科学基金(51472195);三亚科教创新园开放基金(2020KF0018)

尖晶石型微波介质陶瓷因高品质因数和可调的谐振频率温度系数在无线通信等领域应用广泛。本文通过无压烧结制备了MgO·nGa2O3(n=0.975、1.00、1.08和1.17)尖晶石陶瓷,采用XRD Rietveld全谱拟合研究了化学计量比对晶体结构的影响,并结合键价理论模型探究了微波介电性能与晶体结构的关系。结果表明:MgO·nGa2O3陶瓷相对介电常数(εr)的变化与晶格常数和离子极化率有关;品质因数(Q×f)受键强和阳离子有序度的共同影响,随n值增大从165 590 GHz下降至109 413 GHz;而谐振频率温度系数(τf)与晶体热膨胀系数相关。制备的MgO·0.975Ga2O3陶瓷具有优异的微波介电性能:εr=9.69、Q×f=165 590 GHz(频率14 GHz下)和τf=-7.12×10-6/℃。

来源：2022年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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