桂林理工大学相怀成唐莹团队：低损耗有序橄榄石微波介质陶瓷的温度安稳性调控及使用
型橄榄石陶瓷为研讨目标，经过调控键长改变与离子极化，完结了从有序正交橄榄石到无序四方
5G/6G通讯技能的迅猛开展，微波介质陶瓷需具有低介电常数（εr 15）、高品质因数（Q×f 50,000 GHz）和近零的谐振频率温度系数（τf≈0 ppm/°C），以满意低推迟、低损耗及温度安稳性的需求。橄榄石型A2BO4陶瓷以低介电常数和低损耗著称，但其较大的负τf值约束了实践使用。例如，CaMgGeO4陶瓷其较大的负τf（-73.7 ppm/°C）和高本钱，阻止了其推广使用。研讨标明，在CaLnGaO4中，Ca2+和Ln3+半径差增大可促进A位有序，且高温下可诱导正交橄榄石结构向四方类钙钛矿结构（K2NiF4型，I4/mmm）改变。在K2NiF4型结构中，可经过Al3+替代Ga3+可构成安稳的CaLnAlO4微波介质陶瓷，其介电常数比橄榄石系统略高（εr=17.9–18.9），τf可从负值改变到正值（-12–+6 ppm/°C），这种改变在橄榄石系统中较为稀有。根据橄榄石和K2NiF4陶瓷的结构特性，经过成分与相结构调控，有望在A2BO4系统中完结低εr、高Q×f和近零τf的一致。
经过调控正交橄榄石向四方K2NiF4结构的演化及A位离子有序性，完结超低介电损耗和近零的谐振频率温度系数。
经过XRD、高分辨率透射电镜、拉曼光谱、介电温谱、Rietveld结构精修和晶格能等多种表征与剖析办法，系统阐明晰该系统陶瓷的介电功用改变源于第二相、离子极化、离子有序/无序演化及化学键特性的协同效果。
根据超低损耗CaYGaO4陶瓷规划了介质谐振器天线 GHz频段完结高增益（5.36–6.15 dBi）和高辐射效率（90%），为5G毫米波通讯供给高效牢靠的解决方案。
AlxO4(x= 0-1)陶瓷在0 ≤x 0.4范围内具有正交橄榄石结构，在0.4 ≤x≤ 0.8内，呈现了四方K2NiF4相的衍射峰，而且随x值的添加衍射峰强度增强，在x 0.8时，构成了纯的四方CaYAlO4相。精修成果相同标明，随x的添加，正交橄榄石相份额削减，四方K2NiF4相的份额添加，而且晶胞体积逐步减小。经过扫描电镜（SEM）能够更直观的看到两相的改变及晶粒描摹的不同。两种晶体结构差异显着：正交橄榄石由[CaO6]、[YO6]八面体和[GaO4]四面体构成，四方K2NiF4相则由[CaO9]十二面体和[AlO6]八面体组成。因为Al3+的离子半径较小（0.39 , CN = 4; 0.535 ,CN= 6），其更倾向于与6个氧原子配位构成[AlO6]八面体。
4陶瓷中观察到显着的超晶格衍射斑驳，证明了Ca2+（4a）和Y3+（4c）在八面点上的有序散布。CaYGa0.1Al0.9O4(x= 0.9)的选区电子衍射形式，标明晶体对称性明显改变，晶格常数演化为a=b≠c，轴间角坚持90°，(101)晶面距离为3.511 ，挨近K2NiF4结构的理论值。此外，快速傅里叶变换（FFT）和反快速傅里叶变换（IFFT）图画未显现二次衍射环或缺点条纹，标明样品具有高结晶质量和结构完整性。
5. CaYGa1-xAlxO4陶瓷的微波介电功用、介电温谱、电阻率及热膨胀数据改变。根据高
5G要害电子资料（微波介质陶瓷）规划与制备、资料的结构与功用调控等研讨。掌管广西自然科学基金1项、广西研讨生立异方案项目1项，作为首要完结人参加3项国家自然科学基金和4项广西自然科学基金项目。以榜首或通讯作者在Journal of the European Ceramic Society、Ceramics International、Journal of the American Ceramic Society等期刊宣布论文30余篇，请求国家发明专利10余项。邮箱：
桂林理工大学教授、博士生导师。首要研讨范畴为新式电子信息功用陶瓷资料，专心于微波介质陶瓷资料与元器件的组成规划、结构与介电特性方面的研讨工作。取得广西杰出青年基金项目、广西八桂青年优秀人才教育训练项目，掌管国家自然科学基金项目2项（青年、区域各1项），以榜首发明人取得授权我国发明专利25项，以榜首作者或通讯作者宣布论文30余篇。邮箱：
清华大学新式陶瓷资料全国重点实验室供给学术支撑，创刊主编为我国工程院院士、清华大学李龙土教授，主编为清华大学林元华教授、郑州大学周延春教授和广东工业大学林华泰教授。该刊首要宣布先进陶瓷范畴的高质量原创性研讨和总述类学术论文，触及先进陶瓷的制备、结构表征、功用点评的各个细节，特别偏重新资料研制和先进陶瓷根底科学研讨等重要方面，致力于在世界先进陶瓷范畴建立学术交流渠道，引领和促进先进陶瓷学科的开展。已被SCIE、Ei Compendex、Scopus、DOAJ、CSCD等数据库录入。现为月刊，2024年发文量为174篇；2025年6月发布的影响因子为16.6，接连5年位列Web of Science中心合集“资料科学，陶瓷”学科33种同类期刊第1名；2024年11月中选“我国科技期刊杰出行动方案二期”英文领军期刊项目；2025年中选我国科学院文献情报中心期刊分区表资料科学1区Top期刊。2023年起，本刊完毕与世界出书商的协作，改由清华大学出书社自主研制、具有自主知识产权的科技期刊世界化数字出书渠道SciOpen独家发布，标志着该刊完毕多年来“借船出海”的办刊形式，回归本乡独立运营，也是我国优质英文期刊中最早回归国产渠道的期刊之一。
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