Dielectric Properties of Hexagonal Ferrites

Abstract

Dielectric properties of hexagonal ferrites BaFe12O19, BaTi2Fe4O11, and BaSn2Fe4O11 are examined from 4.2 to 500 K. BaFe12O19 shows low dielectric constant and conductivity, while BaTi2Fe4O11 shows large dielectric constant and conductivity. On the other hand BaSn2Fe4O11 which has the same crystal structure as BaTi2Fe4O11 exhibits very low dielectric constant and conductivity. Ti ions seem to make a large difference in dielectric and electronic properties in these hexagonal ferrites. Three kinds of dielectric relaxations are found in BaTi2Fe4O11 at about 30, 290, and 433 K. The first one is arising from electron transfer between cations, the second one from the Maxwell-Wagner interfacial polarization, and the third one from cation diffusion. Die dielektrischen Eigenschaften von hexagonalen Ferriten BaFe12O19,BaTi2Fe4O11 und BaSn2Fe4O11 werden im Bereich von 4,2 bis 500 K untersucht. BaFe12O19 zeigt eine niedrige Dielektrizitätskonstante und Leitfähigkeit, während BaTi2Fe4O11 eine große Dielektrizitätskonstante und Leitfähigkeit zeigt. Auf der anderen Seite zeigt BaSn2Fe4O11, das dieselbe Kristallstruktur wie BaTi2Fe4O11 hat, eine sehr niedrige Dielektrizitätskonstante und Leitfähigkeit. Ti-Ionen scheinen einen sehr großen Unterschied in den dielektrischen Eigenschaften in diesen hexagonalen Ferriten hervorzurufen. Drei Arten von dielektrischen Relaxationen werden in BaTi2Fe4O11 bei etwa 30, 290 und 433 K gefunden. Die erste rührt von Elektronentransfer zwischen Kationen, die zweite von Maxwell-Wagner-Grenzflächenpolarisation und die dritte von Kationendiffusion her.