Abstract
The effect of Bi-substitution in $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ ceramic was studied on the formation of crystal phases, microstructure, and microwave dielectric properties. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$, solid solution (0$\leq$x$\leq$0.2) were formed by Bi-substitution into the Nd site of $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ ceramics. Average grain size increased with Bi-substitution. Dielectric constant(${\varepsilon}_r$) increased from 84 to U8, and the temperature coefficient of resonant frequency(${\tau}_f$) decreased from 44 ppm/$^{\circ}C$ to -30 ppm/$^{\circ}C$ when Bi contents increased up to x=0.2 in $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ solid solutions. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ solid solutions with x=0.04~0.08 showed the most superior microwave dielectric properties, those are ${\varepsilon}_r$= 89-92, Q . f = 5855~6091 GHz, and (${\tau}_f$)= -7.5-7.5 ppm/$^{\circ}C$.
BaO.$Nd_{2}O_{3}$.$4TiO_{2}$세라믹스에서 Bi 치환위치 및 Bi 치환 량에 따른 상, 미세구조, 마이크로파 유전특성 등을 조사하였다. BaO.$Nd_{2}O_{3}$.$4TiO_{2}$ 세라믹스의 Nd 치환되어 $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$고용체 (0$\leq$x$\leq$0.2)를 형성하였다. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$에서 Bi 치환 량이 x=0에서 x=0.2까지 증가됨에 따라 입자크기가 계속 증가하였으며, 유전상수는 84에서 108까지 계속 증가하였고, 공진 주파수의 온도계수는 $44 ppm^{\circ}C$에서 $-30ppm^{\circ}C$로 계속 감소하였다. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$조성에서 Bi 치환 량이 x=0.04에서 0.08사이일 때 가장 양호한 마이크로파 유전특성이 얻어졌으며 이 때의 유전상수 (${\varepsilon}_r$)는 89~92, Q, f는 5855-6091 GHz, 그리고 공진 주파수의 온도계수 (${\tau}_f$)는 -7.7-7.5 ppm/$^{\circ}C$이었다.
