Structure stability, bond characteristics and microwave dielectric properties of co-substituted NdNbO4 ceramics

DOI：10.1016/j.ceramint.2018.11.022 期刊：Ceramics International 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01

摘要： Structure-property relationship of co-substituted (Mg2+1/4Mo6+3/4)5+, (Al3+1/3Mo6+2/3)5+, (Si4+1/2Mo6+1/2)5+, (Zr4+1/2Mo6+1/2)5+ for Nb5+ in NdNbO4 ceramics was investigated systematically. The remarkable differences in dielectric properties of each composition originated from their bond characteristics and structure stability. The elongated/compressed bonds have an effect on the cell volume and polarization. And the average bond covalency of Nb-O bond was responsible for the development of permittivity. Q×f values and the total lattice energy went up to maximum when (Si0.5Mo0.5) occupied Nb-site. Variations of lattice energy together with Nb-O bond energy suggest that a more stable structure was obtained through co-substitution. The optimal microwave dielectric properties is: εr=18.97, Q×f=49466GHz, τf=7.34 ppm/℃ for NdNb0.97(Si0.5Mo0.5)0.03O4, sintered at 1250℃.

关键词： bond characteristics Rietveld refinement NdNbO4 microwave dielectric properties

作者： Hongcheng Yang，Shuren Zhang，Hongyu Yang，Ying Yuan，Enzhu Li

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

Investigating the structure-property relationship of co-substituted NdNbO4 ceramics to achieve optimal microwave dielectric properties.

研究成果

The co-substitution of (A1-xMox)5+ for Nb5+ in NdNbO4 ceramics leads to improved microwave dielectric properties, with the optimal properties achieved for NdNb0.97(Si0.5Mo0.5)0.03O4. The study highlights the importance of bond characteristics and structure stability in determining dielectric properties.

研究不足

The study focuses on the intrinsic loss and does not extensively discuss the extrinsic factors affecting the Q×f values. The range of co-substitution ions is limited to (Mg2+1/4Mo6+3/4)5+, (Al3+1/3Mo6+2/3)5+, (Si4+1/2Mo6+1/2)5+, (Zr4+1/2Mo6+1/2)5+.

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