DE1564699A1 - Elektrischer Kondensator mit einem Dielektrikum mit antiferroelektrischen Eigenschaften - Google Patents

Description

• Elektrischer Kondensator mit einem Dielektrikum mit antiterroelektriechen Eigenschaften Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, des- sen Dielektrikum Stoffe mit Perowskitetruktur auf Titanatbasie der allgemeinen Formel UeITMe1903 enthält, deren an sich ferroelektri®che Eigenschaften durch zweiwertig in das Kri-, ,stallgitter eingebaute Netalloxidzusät$e, jedoch in antiferroelektriscbe Eigenschaften umgewandet sind. Ein elektrischer Kondensator dieser Art ist durch die fran- zösische Patenteohrift 1 214 129 an sich bereite bekanntgeworden. Als Netalloxidzu®dtze, die zweiwertig in das Xri®tallgitteir eingebaut sind, werden bei diesem bekannten Kondensator Oxide solcher Metalle verwendet, die -# wie Nickel » bevorzugt zwei-und dreiwertige Oxide zu bilden vermögen.' Antiferroelektriaohe Eigenschaften im Sinne der vorliegenden-Erfindung geben an, da® das Dielektrikun eine $y®tereee## - schleife besitzt, die bis au einer kritischen peldstärke wesentlich weniger geöffnet ist als diejenige Hysteresesohleife, die der Stoff mit 2erowakitstruktur en sich, d. h. der aus den sonst gleichen Metallen, aber ohne die ge- nannten Zusatzmetalle bzw. bei nicht zweiwertigem Einbau derselben in das Perowskitgitter besitzt. Eingehende 'Untersuchungen haben die Berechtigung der bekannten Vorschrift des zweiwertigen Einbaues der ZueRtzmetalle in das Perowskitgitter des Grundstoffen erwiesen, denn sie haben gezeigt§ daß es auf diesen Einbau ankommt, wenn die gewUnachten antiferroelektrischen Eigenschaften bei dem an sich ferroelektrisohen Grundstoff erzielt werden sollen. Bei diesen Untersuchungen hat es sich ferner gezeigt, daß als Zusatzmetalle, die bei ihrem zweiwertigen Einbau die ferroelektrischen Eigenschaften des Grundstoffes schwächen und dadurch die gewtinachten antiferroelektrieohen Eigenschaften zur Polge haben, die Metalle der Nebengruppen des Periodischen Systems besondere geeignet sind, deren zweiwertige Oxide durch den Sauerstoff-Partialdruck des T102 in seiner Rutilform nicht $u höherwertigen Oxiden aufoxydiert werden. Bei der Verwendung solcher Zusatzmetalle kann nämlich selbst dann noch ein zweiwertiger Einbau des Zusatzmetalle in das Perowskitgitter erzielt werden-, wenn das Metall auch noch höherwertige Oxide $u bilden vermag, indem beider Sinterung des Dielektrikums die zur Vermeidung einer Anreduktion des Perowskitstoffee notwendigen ho- hen Sauerstoff-Partialdruok-Yerhältnisse der Brennatmosphäre beim Brennvorgang aufrechterhalten, aber nicht höher gewählt werden, als es dem Sauerstoff-Partialdruok der näohst-b höheren Oxydationsstufe entspricht. Die Gefahr sineee höherwertigen Einbaues der Zusatzmetalle in das Perowskitgitter wird hierdurch vermieden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dielektrikum anzugeben, bei dessen Herstellung vornehmlich die nicht leicht einzuhaltenden geschilderten Bedingungen der Sinterungeatmoephäre nicht kritisch sind.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Kondensator der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, da0 Zink in Mengen bis 3 Molk bezogen auf die Holmenge der vierwertigen Ilerowskitkomponenten, als Zusatzmetalloxide im Dielektrikum enthalten und in das Perowskitgitter eingebaut ist.
• Die gute Wirkung von Zinkale Zusatzmetall auf die Umwandlung der ferroelektri®ohen in antiferroslektrisohs Eigenschaften dürfte im Zusammenhang stehen mit der hohen Polgrisierb keif ihrer inneren Blektronensohalene Pür die Herstellung eines keramischen Dielektrikums mit antiterroelektrisohen Eigenschatten ist es wichtig, daß die im Dielektrikum enthaltesn Perowskitstoffe oxydierend .
• und reduktionsfrei gebrannt werden, so daß sie nach ihrer Abkühlung nicht anreduziert.sinde Dies und der Einbau den Zinke an zweiwertigen Gitterplätzen wird durch eohnelle Abkühlung nach der Sinterung und/oder durch Wahl eines Uberschusses an vierwertigen Perowekitbildenden Komponenten über die Summe der zweiwertigen Xomponenten begünstigt.

Claims (1)

1. Neuer .Patentanspruch Elektrischer Kondensator, dessen Dielektrikum Stoffe mit Perowskitstruktur auf Tltanatbasis der allgemeinen Formel 1Qe11MOIg03 enthält, deren an sich ferxoelqctrieoh® Eigenschaften durch zweiwertig in das Kristallgitter eingebaute Metalloxidzusätze jedoch in antiferroelektrisohe Eigenschaften umgewandelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Zink in Mengen bin 3 Mole, bezogen auf die Kolmenge der vierwertigen Perowskitkomponenten, als Zusatzmetallosido in Diolektrikum enthalten und in dasporowekitgitter eingebaut ist.