Abstract
Crystal structures of tungsten-bronze type microwave dielectric ceramics, $BaOLa_2O_34TiO_2$ (BLT) and $BaO(Nd_{0.77}Y_{0.23})_4TiO_2$ (B(NY)T), were analysed using the Rietveld method. The most relibale refinement was obtained by refining the cation and anion positions from the x-ray and neutron diffraction data, respectively. The ambiguites inherent in the refined crystal structure by Mateeva et al. were resolved. The $BaORe_2O_34TiO_2$ structure consiste of $3\times2$ perovskite blocks and 4 pentagon-channels. The Ti-O6 octahedrons are distroted and tilted, which, consequently, induces the displacements of Ba and Re ions producing the superlattics (c$\approx$ 7.6 $\AA$). The B(NY)T showed more severely tilted Ti-O6 octahedrons. The relative dielectric constant $\varepsilon_{\gamma}$ and temperature coefficient $\tau_\varepsilon$ are 109.5 and-$180 ppm/^{\circ}C$ in BLT, 76 and $+40 ppm/^{\circ}C$ in B(NY)T, respectively. The small Re ions produced a positive $\tau_\varepsilon$. The relation between $\tau_\varepsilon$ and the octahedron tilting in complex perovskite is discussed for the tungsten bronze type structure.
텅스템브론즈형 고주파 유전체의 $BaORe_2O_3TiO_2$(BLT)와 $BaO(Nd({0.77}Y_{0.23})_2O_34TiO_2(B(NY)T)$의 결정구조를 Rietveld 정밀화법으로 분석하였다. 양이온은 X-선 데이터로부터, 산소이온은 중성자 데이터로부터 정밀화한 'combined법'에 의해 가장 신뢰성이 높은 결정구조분석 결과를 얻었다. Mateeva 등이 처음 제시한 결정구조의 결정학적 모순점을 해결하였다. BaORe2O34TiO2(Re=La, Nd, Y) 유전체는 $3\times2$개의 페롭스카이트 블록과 이 블록사이에 형성된 4개의 pentagon-channel로 이뤄진다. Ti-O6팔면체는 tilted 및 변형된 구조를 갖고 있고, 이에 의해 같은 z-층에 있는 Ba 및 Re 이온의 변위되어 초격자(c$\approx$ 7.6$\AA$)를 형성된다. Re 이온반경이 작은 B(NY)T의 Ti-O6 팔면체가 tilting 및 변형이 큰 것으로 나타났다. 유전상수 $\varepsilon_{\gamma}$과 온도계수 $au_\varepsilon$은 BLT의 경우 각각 $109.5, -180 ppm/^{\circ}C$였고, B(NY)T 경우 $76, +40ppm/^{\circ}C$이었다. Re 이온 크기가 작은 시료의 $\tau$$\varepsilon$이 +값을 나타내었다. 복합 페롭스카이트에서 관찰되는 $\tau_\varepsilon$과 팔면체 tilting과의 관계를 본 텅스텐 브론즈 구조재료에서 고찰하였다.
