应用于高频条件的性能提出了严格的要求：高的传输速率、低的插入损耗以及可协调的谐振频率温度系数。介质陶瓷可以在微波频段(300 MHz~300 GHz)下发挥一定功能性，得益于可控的器件尺寸以及优异的微波介电性能，微波介质陶瓷常被用于制备电路封装基板、介质
Mg0.5Ti0.5TaO4是二元MgO–Ta2O5体系等摩尔比复合TiO2形成的一种新型Tri-rutile结构陶瓷，该陶瓷据报道具有中等介电常数εr~40，低介质损耗~3.5×10-4。然而针对该陶瓷体系的研究尚存在不足之处，如：(1)该陶瓷从属于Tri-rutile结构的X射线)衍射强度微弱，与Rutile结构的X射线衍射峰相似，使其与Rutile结构不易区分，无法合适分析该晶体结构类型；(2)高频本征介电响应是认识Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷微观介质极化机制的重要手段，然而目前亦未有研究报道该体系的本征介电性能，该现状阻碍了学者对其微观介质极化机制的深入理解。(3)该陶瓷烧结温度高达1350oC，是不是能够借助于低熔点的玻璃助剂，在不恶化微波介电性能的前提下，降低烧结温度？
为克服现今Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷研究存在的上述不足，近日，西安电子科技大学杨鸿宇讲师联合电子科技大学李恩竹教授团队，开展Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷的高频本征介电性能与低温烧结特性的相关研究。首先，为区分Tri-rutile与Rutile的结构相似性并指认该陶瓷的结构类型，作者通过精细粉末X射线衍射、晶体结构精修以及透射电镜分析手段，具体分析并对比了二者存在的差距，同时提出了在Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷中存在的三倍超晶格结构，如图1与图2所示。
更重要的是，作者通过远红外反射光谱以及复介电函数拟合分析，具体指认了不同声学模式对本征介电性能的贡献程度，如图3与表1所示，获得了理论预测(ε0= 48.20, tanδ= 2.29×10-4)与测试(εr= 43.61, tanδ= 2.34×10-4)一致的结论。并提出了在Mg0.5Ti0.5TaO4中，位于229.48 cm-1处的声学模对介电常数具有最显著的贡献(24.3%)，而129.13 cm-1的声学模则对介质损耗提供了最大贡献，约71.8%，理论而言，位于100 ~ 270 cm-1间的声学模对介电常数以及介质损耗产生了绝大多数贡献(分别约为78.3%以及97.8%)，该结论说明了在微波频段下，Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷的介质极化绝大部分来源于红外频段下结构声子的振荡吸收。
图3. (a)实测以及拟合后的Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷的红外反射光谱；(b)复介电函数的实部与虚部
除此之外，针对Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷烧结温度过高的研究现状，为提高该陶瓷的低温烧结性，拓展在电子元器件领域的应用潜力，作者基于液相活化烧结机制，通过一系列分析Mg0.5Ti0.5TaO4与Li2O-MgO-ZnO-B2O3-SiO2(LMZBS)间的变温浸润性与动态烧结收缩行为，如图4与图5所示，为Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷寻找到一种高度匹配的玻璃助剂。
进一步研究该低温烧结材料体系的表观密度与εr值的演变，如图7所示，发现Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷外掺2 wt.%的LMZBS玻璃后，低温烧结材料体系的密度仅从6.577 g/cm3降低至6.495 g/cm3，虽然LMZBS玻璃具有较低的表观密度，但由于外掺玻璃助剂的含量水平较低，对实际表观密度影响较小，体系的介电常数亦未受一定的影响(约44.3)，与1350oC烧结温度下的介电常数相近(约42.8)。说明适量LMZBS玻璃不仅对Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷的介电常数影响微弱，同时能明显降低烧结温度。
该低温烧结材料体系的Q×f与τf值的演变如图8所示，不难发现在1050oC烧结温度下，体系取得最佳Q×f值(约23820 GHz)，对应τf值为123.2 ppm/oC。结合图9的扫描电镜分析不难发现，该烧结温度系的形貌相对致密，气孔率较低，烧结特性良好。
图9. Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷外掺xwt.%的LMZBS玻璃后，于1025 ~ 1100oC烧结温度下的SEM图(x=2% ~ 4%) 相比于仅能在较高温度下烧成的Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷，如表2所示，本研究在保证微波介电性能的同时大幅度降低了烧结温度(1350oC→1050oC)。同时结合该低温烧结陶瓷体系与Ag/Pd的共烧实验(图10)发现二者具备优秀能力的化学兼容与稳定性，LMZBS玻璃对Mg0.5Ti0.5TaO4陶瓷具备优秀能力的低温烧结促进效果，该材料体系具有应用于电子元器件领域的潜力。
表2. Tri-rutile结构的Mg0.5Ti0.5TaO4基固溶体陶瓷微波介电性能对比
测量标准（intrinsic measurement standard），简称
标准（intrinsic standard），是指基于现象或物质固有和可复现的
电容器为了可以储存更多的电量，通过图1中结构的多重层叠得以实现。图2是其
损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 聚四氟乙烯PCB 聚四氟乙烯
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