CaCu3Ti4O12陶瓷在太赫兹频段的介电特性研究

针对太赫兹(1 THz=1012Hz)电容器件发展的需求,研究了呈现巨介电和不呈现巨介电两种状态Ca Cu3Ti4O12(CCTO)陶瓷在THz波段的介电响应特性。在微波波段,小颗粒(Φ<2μm)CCTO的介电常数εr<700,无巨介电特征,而大颗粒(Φ>10μm)CCTO的εr>2000,呈现巨介电特征;两组CCTO陶瓷的介电损耗值Tanδ在0.1～0.6之间。然而,在THz波段,两种颗粒度CCTO的介电常数几乎完全相等(εr=72±3),且损耗不超过0.18。实验结果表明,CCTO陶瓷组分的离子极化率主导了在THz波段的介电常数εr,而大颗粒CCTO对THz电磁波的散射超过小颗粒CCTO,导致介电损耗值Tanδ上升。因此,在THz波段,降低CCTO颗粒大小不会影响介电常数,反而能够降低介电损耗。这一结果表明CCTO陶瓷是制备THz波段电容的理想介电材料。