Сравнение диэлектрических характеристик четырехслойных образцов BTS, с линейным (V) и ступенчатым (PG) градиентом олова.

Как было показано в главе 1, отличие между четырехслойными образцами V и PG заключается в макроскопическом распределении концентрации олова по толщине образца (рис. 1.20 (кривая 2) и рис.

Образец PG, полученный путем склеивания образцов однородного состава с разной концентрацией олова имеет ступенчатый градиент концентрации, а образец V, в котором слои с разной концентрацией олова формировались до спекания - приближенный к линейному. В тоже время, как было показано выше, выдержка этих образцов в параэлектрической фазе с последующей поляризацией приводит к созданию в них одинакового профиля поляризации (рис.4.5 а, б). Поэтому представляет интерес выявление влияния характера градиента олова на диэлектрические свойства образцов.

Согласно частотной зависимости действительной части диэлектрической проницаемости ^fCf) образцов V и PG (рис. 4.21а), можно отметить сходство в поведении ^ε (f) для данных образцов, однако численные значения ^εдля образца PG превосходят аналогичные значения образца V во всем частотном диапазоне в 1,5 раза.

Рост мнимой компоненты диэлектрической проницаемости, характеризующей диэлектрические потери, образца PG в высокочастотной области спектра, существенно превышает аналогичное увеличение для образца V (рис. 4.216). Так, если до 20 кГц значение мнимой компоненты диэлектрической проницаемости одинаково для обоих образцов, то на частоте 1 МГц для образца PG оно в раза выше. В тоже время, не смотря на то, что образцы V и PG имеют разный градиент концентрации олова, у обоих отсутствуют максимумы ^ε'на графике ^ε' Cf).

На диаграммах ^f"четырехслойного образца PG.

Ill

Рис. 4.23. Зависимость σ(∕) четырехслойных образцов V (кривая 1) и PG (кривая 2).

Рассчитанные на основе диаграмм ^ε"(^εнаиболее вероятные времена релаксации четырехслойных образцов V и PG представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2. Наиболее вероятные времена релаксации, рассчитанные для образцов: V, PG.

Обращает на себя внимание тот факт, что в области низких частот наиболее вероятное время релаксации образца PG, полученного склеиванием, значительно превышает время релаксации образца V, полученного спеканием, тогда как в области высоких частот различия не значительны. Значение наиболее вероятного времени релаксации, имеющее место на низких частотах, согласно [97] соответствует миграционной (объемно-зарядной поляризации). Наблюдаемое различие, таким образом,

можно объяснить видом межслойной границы - у спеченного образца (V) она является размытой, а у склеенного (PG) четкой. Во втором случае она служит «плоскостью локализации» свободных зарядов, замедляя их релаксацию во внешнем электрическом поле, что в конечном итоге и приводит к увеличению в низкочастотной области времени релаксации образца PG в несколько раз.