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Rattling效应:一种影响微波介质陶瓷谐振频率温度系数的新机制
1
作者
唐莹
李洁
+4 位作者
相怀成
方维双
林慧兴
杨俊峰
方亮
《无机材料学报》
北大核心
2025年第6期656-666,共11页
微波介质陶瓷是5G/6G通信技术中关键的基础材料,具有高品质因数(Q×f)、低介电常数(εr)以及近零谐振频率温度系数(τ_(f))的材料逐渐成为研究与开发的重点。然而,绝大多数低εr材料往往具有较负的τ_(f)。本研究首先系统概述了影响...
微波介质陶瓷是5G/6G通信技术中关键的基础材料,具有高品质因数(Q×f)、低介电常数(εr)以及近零谐振频率温度系数(τ_(f))的材料逐渐成为研究与开发的重点。然而,绝大多数低εr材料往往具有较负的τ_(f)。本研究首先系统概述了影响τ_(f)的经典机制,包括离子极化率稀释机制、相变机制、晶胞体积机制、氧多面体畸变度、键能与键性以及键价等结构因素。随后,详细介绍了本团队近期在无相变立方正反石榴石体系中观察到的τ_(f)异常变化现象,提出“Rattling”效应是一种影响微波介质陶瓷τ_(f)的新机制。具有高配位数且弱化学键合的“Rattling”阳离子是影响材料整体微波介电极化和损耗的主要因素,它不仅增大离子极化率和εr,还导致τ_(f)正向偏移,同时降低Q×f。该机制在不同材料体系中得到验证与应用。本研究引入了总离子极化偏差的加权函数新概念,用于评估整个分子“Rattling”和“Compressed”效应对εr的影响,并提出了离子极化率温度系数(ταm)新概念,通过定量化计算从而将影响介电常数温度系数(τε)正负和大小的因素简化为εr、ταm和线膨胀系数αL之间的关系。
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关键词
微波介质陶瓷
Rattling效应
谐振频
率
温度
系数
离子极化率温度系数
影响机制
总
离子
极化
偏差的加权函数
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职称材料
题名
Rattling效应:一种影响微波介质陶瓷谐振频率温度系数的新机制
1
作者
唐莹
李洁
相怀成
方维双
林慧兴
杨俊峰
方亮
机构
桂林理工大学材料科学与工程学院
中国科学院上海硅酸盐研究所
广州天极电子科技股份有限公司
出处
《无机材料学报》
北大核心
2025年第6期656-666,共11页
基金
广西科技计划项目(2024GXNSFFA010013,AD24010021)
国家自然科学基金(52362017)。
文摘
微波介质陶瓷是5G/6G通信技术中关键的基础材料,具有高品质因数(Q×f)、低介电常数(εr)以及近零谐振频率温度系数(τ_(f))的材料逐渐成为研究与开发的重点。然而,绝大多数低εr材料往往具有较负的τ_(f)。本研究首先系统概述了影响τ_(f)的经典机制,包括离子极化率稀释机制、相变机制、晶胞体积机制、氧多面体畸变度、键能与键性以及键价等结构因素。随后,详细介绍了本团队近期在无相变立方正反石榴石体系中观察到的τ_(f)异常变化现象,提出“Rattling”效应是一种影响微波介质陶瓷τ_(f)的新机制。具有高配位数且弱化学键合的“Rattling”阳离子是影响材料整体微波介电极化和损耗的主要因素,它不仅增大离子极化率和εr,还导致τ_(f)正向偏移,同时降低Q×f。该机制在不同材料体系中得到验证与应用。本研究引入了总离子极化偏差的加权函数新概念,用于评估整个分子“Rattling”和“Compressed”效应对εr的影响,并提出了离子极化率温度系数(ταm)新概念,通过定量化计算从而将影响介电常数温度系数(τε)正负和大小的因素简化为εr、ταm和线膨胀系数αL之间的关系。
关键词
微波介质陶瓷
Rattling效应
谐振频
率
温度
系数
离子极化率温度系数
影响机制
总
离子
极化
偏差的加权函数
Keywords
microwave dielectric ceramic
Rattling effect
temperature coefficient of resonance frequency
temperature coefficient of ionic polarizability
influence mechanism
weighted function for total ion polarizability deviation
分类号
O484 [理学—固体物理]
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职称材料
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作者
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1
Rattling效应:一种影响微波介质陶瓷谐振频率温度系数的新机制
唐莹
李洁
相怀成
方维双
林慧兴
杨俊峰
方亮
《无机材料学报》
北大核心
2025
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