The dielectric properties of neodymium phosphate ceramics prepared by the molten urea method are measured in the frequency region 102 to 107 Hz and in the temperature range −193 to 315 °C. Dielectric constant (e) at room temperature (≈ 30 °C) decreases with frequency upto 105 Hz beyond which it reaches a constant value: dielectric loss (tan δ) behaves in a similar way. The values of e and tan δ at 30 °C and 106 Hz for this material are 7 and 6 × 10−4, respectively. e as a function of temperature contains two stages of increase: (1) a slow stage upto −35 °C and (2) a fast one beyond −35 °C which is considerably frequency dependent, e having higher values at lower frequencies: similar behavior is exhibited by tan δ. Conductivity, σ, versus 1/T graphs for NdPO4 give the activation energy for conduction in the intrinsic region as 0.6 eV. log Δσ against 1/T plots (where Δe is the difference between the dielectric constant at any temperature and the value at −193 °C) yields an activation energy value of 0.66 eV in the same temperature region. This suggests that the same charge carriers are responsible for the two processes (increases in e and conductivity) in the high temperature region. Im Frequenzbereich von 102 bis 107 Hz und im Temperaturbereich −193 bis 315 °C werden die dielektrischen Eigenschaften von Neodymphosphatkeramiken gemessen, die mittels geschmolzenem Harnstoff prapariert werden. Die Dielektrizitatskonstante (e) bei Zimmertemperatur (≈ 30 °C) nimmt mit der Frequenz bis zu 105 Hz ab, bei hoheren Frequenzen nimmt sie einen konstanten Wert an: der Verlustfaktor (tg δ) verhalt sich ahnlich. Die Werte von e und tg δ bei 30 °C und 106 Hz betragen 7 bzw. 6 × 10−4 fur dieses Material. e als Funktion der Temperatur enthalt zwei Anstiegsstufen: (1) eine langsame Stufe bis zu −35 °C und (2) eine schnelle oberhalb −35 °C, die betrachtlich frequenzabhangig ist, e hat hohere Werte bei niedrigen Frequenzen; ahnliches Verhalten zeigt tg δ. Der Verlauf der Leitfahigkeit uber 1/T fur NdPO4 ergibt die Aktivierungsenergie fur die Leitfahigkeit im Eigenleitungsbereich zu 0,6 eV. Δe uber 1/T (wobei Δe die Differenz zwischen der Dielektrizitatskonstante bei einer beliebigen Temperatur und dem Wert bei -193 °C ist) ergibt eine Aktivierungsenergie von 0,66 eV im gleichen Temperaturbereich. Dies weist darauf hin, das die gleichen Ladungstrager fur die beiden Prozesse (Anstieg in e und Leitfahigkeit) im Bereich hoher Temperaturen verantwortlich sind.
Read full abstract