王晓军，雒卫廷

（吕梁学院物理系，山西吕梁 033300）

氧空位对SrBi4Ti4O15铁电陶瓷电性能的影响

王晓军，雒卫廷*

（吕梁学院物理系，山西吕梁 033300）

用高温固相烧结法制备了SrBi4Ti4O15（SBTi）铁电陶瓷，用双氧水浸泡72h进行氧处理的样品与未经过氧处理的样品进行对比研究。样品的介电损耗谱表明：氧处理使SBTi在20℃～300℃温度范围内的介质损耗明显降低，这主要是由于氧处理使样品中氧空位浓度降低引起的。在温度高于300℃时，经过氧处理的样品的介质损耗迅速增大，这是因为氧处理使空穴载流子浓度增大。通过对材料的直流电导与温度关系的Arrhenius拟合，分析了SBTi的导电机理。结果表明，氧处理并未明显改变样品在300℃～650℃温度区域的载流子激活能，却使其在20℃～300℃范围内的激活能从0.52eV变化到0.71eV。

氧空位；SrBi4Ti4O15；激活能

铋层状铁电材料具有优良的抗疲劳性能，在铁电随机存储器方面有着很好的应用前景，因此受到了人们的广泛关注，其中SrBi2Ta2O9（SBTa），Bi4Ti3O12（BTO）和SrBi4Ti4O15（SBTi）三类材料被很多学者进行了深入地研究。SBTa具有很好的抗疲劳性能［1］，但是剩余极化较小、制备温度较高，而BTO虽然具有较大的剩余极化和低的制备温度，但是抗疲劳性能却不好。人们提出了不同的模型来解释疲劳现象，这些模型的共同点是氧空位在铁电材料的疲劳行为中起着重要作用。适当的掺杂和氧处理都可以改变材料中的氧空位浓度，因此许多学者利用这两种方法研究了氧空位对铁电材料性能的影响［2-4］。

SBTi也是一种有很好应用前景的铋层状铁电材料，但是由于Bi在高温时易挥发，在材料制备过程中形成Bi空位从而形成氧空位，使材料的抗疲劳性能减弱、剩余极化减小，因此研究氧空位对SBTi性能的影响就非常必要。……