Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 1: Elektrische und optische Eigenschaften I
DF 1.6: Vortrag
Montag, 8. März 2004, 11:30–11:50, H11
Kolossale dielektrische Konstanten in CaCu3Ti4O12? — •R. Fichtl1, P. Lunkenheimer1, B. Renner2, S.G. Ebbinghaus2, A. Reller2 und A. Loidl1 — 1Experimentalphysik V, Elektronische Korrelationen und Magnetismus, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86159 Augsburg — 2Festkörperchemie, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86159 Augsburg
Die Entdeckung kolossaler dielektrischer Konstanten von ε ′>∼ 104 in CaCu3Ti4O12 (CCTO) entfachte großes Interesse, da große Permittivitäten für elektronische Anwendungen (kapazitive Bauelemente) enorme Möglichkeiten versprechen. Zur Klärung der Frage nach dem Ursprung dieser riesigen dielektrischen Konstanten wurden Messungen an CCTO bei verschiedenen Temperaturen, mit unterschiedlichen Kontakten und Probendicken, über einen sehr großen Frequenzbereich durchgeführt.
Die Separation nicht-intrinsischer Beiträge, wie Kontakte oder Korngrenzen, von den interessierenden intrinsischen Eigenschaften wurde mit Hilfe einer Ersatzschaltbildanalyse vorgenommen. Es wurde festgestellt, dass die gefundenen dielektrischen Konstanten von mehr als 104 nicht intrinsisch sind. Stattdessen ergaben sich intrinsische, weitgehend frequenzunabhängige Permittivitäten von etwa 100 - von den erhofften riesigen Werten zwar weit entfernt, jedoch im Vergleich zu bisher in der Elektronik verwendeten Materialien noch immer sehr groß.
Neben den Messungen an CaCu3Ti4O12 werden auch Ergebnisse am isostrukturellen Cu2Ta4O12 vorgestellt, das ebenfalls scheinbar kolossale dielektrische Konstanten zeigt.