Enhanced dielectric properties of colossal permittivity co-doped TiO(2)/polymer composite films.
Enhanced dielectric properties of colossal permittivity co-doped TiO(2)/polymer composite films.
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大介电常数共掺杂TiO2/聚合物复合薄膜的增强介电性能
DOI：
10.1039/c8ra07401a
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发表时间：
2018-09-18
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Hao, Jianhua
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tse, Mei-Yan;Wei, Xianhua;Wong, Chi-Man;Huang, Long-Biao;Lam, Kwok-ho;Dai, Jiyan;Hao, Jianhua
巨介电常数（CP）材料在先进的微电子和高能量密度存储应用中显示出巨大的技术潜力。然而，由于低击穿电场和大介电损耗，开发高性能的CP材料的成功受到限制。在这里，复合膜已开发的基础上，表面羟基化的陶瓷填料，（Er + Nb）共掺杂的二氧化钛嵌入在聚（偏二氟乙烯三氟乙烯）矩阵通过一个简单的技术。我们报告同时观察到高达300的大介电常数，在低频范围内低至0.04的极低介电损耗，以及复合材料中813 kV cm−1的可接受击穿电场。因此，这项工作可能铺平了道路，通过一个简单的和可扩展的路线，以满足进一步微型化的要求，在微电子和能量存储设备开发高稳定性和上级存储器。
Colossal permittivity (CP) materials have shown great technological potential for advanced microelectronics and high-energy-density storage applications. However, developing high performance CP materials has been met with limited success because of low breakdown electric field and large dielectric loss. Here, composite films have been developed based on surface hydroxylated ceramic fillers, (Er + Nb) co-doped TiO2 embedded in poly(vinylidene fluoride trifluoroethylene) matrix by a simple technique. We report on simultaneously observing a large dielectric constant up to 300, exceptional low dielectric loss down to 0.04 in the low frequency range, and an acceptable breakdown electric field of 813 kV cm−1 in the composites. Consequently, this work may pave the way for developing highly stable and superior dielectrics through a simple and scalable route to meet requirements of further miniaturization in microelectronic and energy-storage devices.
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