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溶胶-凝胶法制备的Pr0.75Bi0.05Sr0.1Ba0.1Mn0.98Ti0.02O3化合物的结构、电学、介电性能及导电机制

DOI：10.1016/j.materresbull.2018.11.041 期刊：Materials Research Bulletin 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 采用溶胶-凝胶法制备的Pr0.75Bi0.05Sr0.1Ba0.1Mn0.98Ti0.02O3锰氧化物进行了结构、电学和介电性能的详细研究。X射线衍射图谱的Rietveld精修表明该化合物为正交晶系Pbnm空间群。通过扫描电子显微镜和室温能量色散X射线光谱分析了结构特性。直流电导率(σDC)数据显示在TSM=360K处存在半导体-金属转变。高温下σDC符合小极化子跳跃模型，低温下符合变程跳跃模型。交流电导率结果在较低温度遵循通用的Jonscher幂律，在较高温度符合Drude模型。阻抗图谱显示了晶粒内和晶粒间贡献的共同作用。介电测量显示出对电子设备极具价值的高介电常数。介电损耗由直流传导机制主导，并可用Giuntini理论描述。
作者： H. E. Sekrafi，A. Ben Jazia Kharrat，M. A. Wederni，K. Khirouni，N. Chniba-Boudjada，W. Boujelben
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究采用溶胶-凝胶法制备的Pr0.75Bi0.05Sr0.1Ba0.1Mn0.98Ti0.02O3化合物的结构、电学和介电性能，重点关注其半导体-金属转变、导电机制及介电行为。

研究成果

Pr0.75Bi0.05Sr0.1Ba0.1Mn0.98Ti0.02O3化合物在360K时呈现半导体-金属转变，其导电机制在高温下由小极化子跳跃解释，在低温下由变程跳跃解释。该材料表现出高导电性和巨大介电值，适用于电容器等电子应用。直流电导率掩盖了介电弛豫现象，表明需要进一步研究来分离这些效应。

研究不足

该研究仅限于特定组分Pr0.75Bi0.05Sr0.1Ba0.1Mn0.98Ti0.02O3，可能无法推广至其他锰氧化物组分。高直流电导率掩盖了介电弛豫现象，限制了对介电特性的分析。

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