【摘要】 他们对SNT单晶在室温到400 ℃温度范围内和20 Hz到1 MHz频率范围内的介电能进行了详细的研究。

Zichen He等[1]在研究铌掺杂SrTiO 3（SNT）单晶时出现了反常的介电弛豫，弛豫速率随温度的升高而异常减慢。介电测量表明，电阻率随温度的增加。拉曼光谱和球差校正透射电子显微镜（STEM）表明，在晶体中的极性纳米区（PNR）的存在。直流电导率和电流-电压（I-V）曲线的温度依赖性表明，这种异常的行为发生在界面的PNR。退火样品中反常弛豫峰的演化表明，这种效应同时受到载流子浓度和界面结构的影响。反常的介电弛豫使人联想到多晶材料中的正电阻温度系数（PTCR）效应。阻变效应使此类材料在开关、传感器、器件小型化等方面具有潜在的应用价值。

 

因此，他们对SNT单晶在室温到400 ℃温度范围内和20 Hz到1 MHz频率范围内的介电能进行了详细的研究。通过球差校正透射电子显微镜和拉曼光谱对微观结构进行了研究。对SNT单晶的电特性和热处理也进行了研究，以解释SNT单晶中出现的反常介电峰。该研究有助于理解SNT单晶的微观结构与电学性能之间的关系，使其和相关陶瓷成为从能量存储到基于忆阻器的存储器和新型突触逻辑电路的潜在候选者。空气-SNT-0.5%单晶显示出反常弛豫模式，弛豫速率随温度升高而减慢。异常现象可以解释PTCR效应，这源于PNR的消失。

 

在空气-SNT-0.1%，氮和氧退火单晶中没有出现明显的异常弛豫，表明足够的电荷载流子和界面结构对于这种效应是必要的。PTCR效应使得这种材料在电阻开关和传感器中的进一步探索是有意义的。

 

通过控制介电弛豫和调制电阻，分析反常峰将进一步有助于探索新的介电材料系统的PTCR效应。

 

[1] He Z , Cao M , Furman E ,et al.Anomalous dielectric relaxation peak in Nb-doped SrTiO3 single crystals[J].CERAMICS INTERNATIONAL, 2022(17):48.

 

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