用于产生组合物的方法、相关组合物和相关装置与流程

1.本公开涉及用于产生具有弛豫介电体的铁电钙钛矿初级相和可调谐次级晶相的组合物的方法、相关组合物和相关装置。


背景技术：

2.1960年报告了铌酸锶钡(sbn)晶体(sr
x
ba
1-x nb2o6)的存在(见francombe，m.h.，《晶体学报》(acta cristallographica)第13卷，(1960)，第131页)。
3.1970年，贝尔实验室(bell labs)发表了对sbn晶体的光学、电学和结构特性的连续研究报告。所面向的电光和热电系数的高值进一步主要用于全息和热电应用。
4.单晶sbn展现最大已知线性电光系数中的一者(几乎是初级电光linbo3的两个数量级大)。sbn薄膜因其作为低压电光波导的潜在用途而备受关注。
5.晶体sbn是一种弛豫铁电体，在1980到2005年间被广泛研究用于全息记录和光学处理。据信，迄今为止已知的唯一实际用途是全息成像应用。此应用是在使用高四波耦合(four-wave coupling)的掺铈sbn材料的背景下进行的(见ivanov等人，《sbn晶体中的铁电畴结构(其静力学和动力学)》(ferroelectric domain structure in sbn crystals(its statics and dynamics))，晶体学报告(crystallography reports)，第47卷，第6期，2002年，第1023-1030页。翻译自kristallografiya，第47卷，第6期，2002年，第1092-1099页)。
6.由于sbn主要符合光学应用，因此通常未详细研究高频介电特性(据报道，薄膜中sbn的介电常数约为1000到1800，可调谐性约为3∶1)。


技术实现要素：

7.根据本发明的第一方面，提供一种方法，包括：
8.选择钛酸锶钡(bst)材料，其中选择的所述bst材料具有拥有至少第一晶格常数和第二晶格常数的钙钛矿晶格结构；
9.选择铌酸锶钡(sbn)材料，其中选择的所述sbn材料具有拥有至少第三晶格常数和第四晶格常数的晶格结构，其中所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数，并且其中所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数；以及
10.在所述bst材料的晶界区域上生长所述sbn材料，其中所述生长通过自组装进行，并且其中所述生长因所述sbn材料的所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数以及所述sbn材料的所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数而得以促进。
11.在一个或多个实施例中，选择的所述bst材料呈ba
1-x
sr
x
tio的形式，并且其中x在0.55到0.8的范围内且包括端值。
12.在一个或多个实施例中，选择的所述sbn材料呈sr
x
ba
1-x
nb2o6的形式，并且其中x在0.5到0.7的范围内且包括端值。
13.在一个或多个实施例中，所述sbn材料在所述bst材料上生长会产生组合的组合物，并且其中相比于原本不在所述晶界区域上生长而能为所述组合的组合物提供的调谐比
率，所述sbn材料在所述晶界区域上的存在会提供更高调谐比率。
14.在一个或多个实施例中，所述生长包括结晶。
15.在一个或多个实施例中，所述sbn材料在所述bst材料上生长会产生可调谐介电组合物。
16.在一个或多个实施例中，选择的所述bst材料包括总组合物的80％到99.9％且包括端值，所述总组合物包括选择的所述bst材料和选择的所述sbn材料；并且
17.选择的所述sbn材料包括所述总组合物的0.1％到20％且包括端值，所述总组合物包括选择的所述bst材料和选择的所述sbn材料。
18.在一个或多个实施例中，所述第一晶格常数等于所述第二晶格常数；并且
19.所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数、所述第二晶格常数和所述第四晶格常数。
20.在一个或多个实施例中，所述sbn材料的所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数包括所述第三晶格常数在等于 /-0.5％的阈值内匹配所述第一晶格常数；并且
21.所述sbn材料的所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数包括所述第四晶格常数在等于 /-0.5％的所述阈值内匹配所述第二晶格常数。
22.根据本发明的第二方面，提供一种可调谐介电材料，包括：
23.由钛酸锶钡(bst)形成的第一层，其中所述第一层包括晶界区域，并且其中所述第一层的所述晶界区域中的所述bst具有拥有第一、第二和第三晶格常数的第一晶格结构；以及
24.由在所述第一层上结晶的铌酸锶钡(sbn)形成的第二层，其中所述第二层具有拥有第四、第五和第六晶格常数的第二晶格结构，其中所述第四、第五和第六晶格常数中的两个晶格常数基本匹配所述第一、第二和第三晶格常数中的两个相应晶格常数，并且其中所述第四、第五和第六晶格常数中的所述两个晶格常数基本匹配所述第一、第二和第三晶格常数中的所述两个相应晶格常数会促进所述第二层通过自组装在所述第一层上结晶。
25.在一个或多个实施例中，所述bst呈ba
1-x
sr
x
tio的形式，并且其中x在0.55到0.8的范围内且包括端值。
26.在一个或多个实施例中，所述sbn呈sryba
1-y
nb2o6的形式，并且其中y在0.5到0.7的范围内且包括端值。
27.在一个或多个实施例中，相比于原本在没有所述第二层在所述第一层的所述晶界区域上的结晶的情况下能为所述可调谐介电材料提供的调谐比率，所述结晶会提供更高调谐比率。
28.在一个或多个实施例中，所述bst包括总组合物的80％到99.9％且包括端值，所述总组合物包括所述bst和所述sbn；并且
29.所述sbn包括所述总组合物的0.1％到20％且包括端值，所述总组合物包括所述bst和所述sbn。
30.在一个或多个实施例中，所述第一晶格常数等于所述第二晶格常数，其中所述第四、第五和第六晶格常数中的所述两个晶格常数基本匹配所述第一、第二和第三晶格常数中的所述两个相应晶格常数包括所述第四、第五和第六晶格常数中的第一晶格常数在等于 /-0.5％的阈值内匹配所述第一、第二和第三晶格常数中的第一晶格常数，并且所述第四、
第五和第六晶格常数中的第二晶格常数在等于 /-0.5％的所述阈值内匹配所述第一、第二和第三晶格常数中的第二晶格常数。
31.根据本发明的第三方面，提供一种可调谐介电材料，包括：
32.钛酸锶钡(bst)材料，所述bst材料包括晶界区域，所述bst材料在所述晶界区域中具有拥有至少第一晶格常数和第二晶格常数的第一晶格结构；以及
33.铌酸锶钡(sbn)材料，所述sbn材料具有拥有至少第三晶格常数和第四晶格常数的第二晶格结构，所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数，所述第四晶格常数基本上等于所述第二晶格常数，并且所述sbn材料呈通过自组装安置在所述晶界区域处的晶体形式。
34.在一个或多个实施例中，相比于原本在不存在呈安置在所述晶界区域处的晶体形式的所述sbn材料的情况下能为所述可调谐介电材料提供的调谐比率，呈晶体形式的所述sbn材料会提供更高调谐比率；
35.所述第一晶格常数等于所述第二晶格常数；并且
36.所述第三晶格常数基本上等于所述第一晶格常数、所述第二晶格常数和所述第四晶格常数。
37.在一个或多个实施例中，所述bst材料呈ba
1-x
sr
x
tio的形式，并且其中x在0.55到0.8的范围内且包括端值。
38.在一个或多个实施例中，所述sbn材料呈sr
x
ba
1-x
nb2o6的形式，并且其中x在0.5到0.7的范围内且包括端值。
39.在一个或多个实施例中，所述bst材料包括总组合物的80％到99.9％且包括端值，所述总组合物包括所述bst材料和所述sbn材料；并且
40.所述sbn材料包括所述总组合物的0.1％到20％，所述总组合物包括所述bst材料和所述sbn材料。
41.本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
42.现将参考附图，附图未必是按比例绘制，并且图中：
43.图1a描绘了钛酸锶钡(bst)晶体单元晶胞和铌酸锶钡(sbn)晶体单元晶胞的图，其中每个单元晶胞都可具有根据本文描述的各个方面选择的某些晶格常数。
44.图1b描绘了铌酸锶钡(sbn)晶体单元晶胞的不同视图的图，所述单元晶胞可具有根据本文所述的各个方面选择的某些晶格常数。
45.图2描绘了根据本文描述的各个方面的sbn三元相图。
46.图3a描绘了根据本文描述的各个方面的ba
1-x
sr
x tio晶格参数与组成的关系图。
47.图3b描绘了根据本文描述的各个方面的sbn晶格参数随sr含量x(圆圈和方块)和单晶(实心三角形)而变的图。
48.图4描绘了根据本文描述的各个方面的方法。
49.图5a、5b和5c描绘了根据本文描述的各个方面的各种晶体和自组装体的表示。
50.图6描绘了根据本文描述的各个方面的通信装置。
51.图7描绘了根据本文描述的各个方面的图6的通信装置的收发器的一部分。
具体实施方式
52.本公开涉及用于产生具有弛豫介电体的可调谐次级晶相的组合物的方法、相关组合物和相关装置。在一个实施例中，本公开涉及一种产生具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿介电体的方法。在另一实施例中，本公开涉及具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿介电体。在另一实施例中，本公开涉及一种具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿组合物。本公开描述了其它实施例。
53.如本文所描述，多晶块状陶瓷中bst的介电常数约为3000到5000。具有不同ba/sr比的bst薄膜的介电常数比相同组成的块状陶瓷低约10倍。在这方面，抑制某些铁电薄膜的介电常数的因素有：(a)介电膜/电极界面中的“死层(dead layer)”；(b)晶界处不可调谐的“死层”；(c)铁电畴和纳米畴。
54.因此，各种实施例可利用以下情形：bst和sbn的晶格参数可以非常支持例如近似平面(例如，近似2d)的自对准少数相在例如在晶界处、晶界上、晶界中或其任何组合情况下的生长(例如，在一个或多个实施例中，如果不同晶体系统的至少2个晶格常数匹配，则有可能进行模板结晶(自对准))。在一个实施例中，晶界可因在晶体场中能态最低而成为优选状态。
55.可通过使用具有ba：sr比率小于0.45∶0.55且tc远低于装置工作范围的组合物的钙钛矿介电体来实现q(品质因数)的改善。通过将晶粒之间的间隙“死层”改性为次级可调谐相，可实现期望的调谐比率。在一个实施例中，可调谐材料可以是具有在晶界区域中自组装的钙钛矿多数相(如在某些常规方法中)和弛豫介电体少数相的复合物。少数相的自组装模板结晶可通过选择其中例如3个晶格参数中的2个晶格参数与多数钙钛矿相的晶格参数紧密匹配的次级可调谐弛豫介电体相的组成来实现。
56.可实现更高调谐、更高q(品质因数)和更低谐波的各种目标(例如，在一个或多个实施例中，实现此类目标可有助于产生与某些开关电容器(相对于各种常规介电装置，开关电容器通常具有更低的三次谐波，但通常更大、更昂贵)旗鼓相当的装置)。
57.现参考图1a，该图描绘了钛酸锶钡(bst)晶体单元晶胞101和铌酸锶钡(sbn)晶体单元晶胞103的图，其中每个单元晶胞都可具有根据各种实施例选择的某些晶格常数。bst是一种锶取代的钛酸钡。sr取代了单元晶胞中的ba。取代程度可以是0％(纯钛酸钡)到100％(纯钛酸锶)。在bst中，所有三个晶格参数(或常数)相等。类似于bst，sbn是一种钡取代的钛酸锶。在另一实施例中，bst可具有畸变立方晶体改性。在另一实施例中，bst可具有四方晶体改性。
58.现参考图1b，该图描绘了铌酸锶钡(sbn)晶体单元晶胞(包括通过间隙位置a1观察到的单元晶胞119和通过间隙位置a2观察到的单元晶胞121)的网络111的俯视图的图，所述单元晶胞可具有根据各种实施例选择的某些晶格常数。在此图中，视图示出sbn部分，并且未示出互补的bst部分。环由来自三种间隙态的五个nbo6八面体构成。四方(a1)位置(其中一个位置由插图编号113标识)和五方(a2)位置(其中一个位置由插图编号115标识)被sr和ba原子占据，并且部分空位。在sbn中，两个晶格参数(或常数)相等并且第三参数为3倍大。
图1b中的方形元素(包括其中插图编号为119的一个元素，并且包括其中插图编号为121的一个元素)表示铌和氧。可与bst完全或部分地共享位置a1和a2。
59.现参考图2，该图描绘了sbn三元相图201。此图201基于carruthers，j.r.和grasso，m.(1970)。三元体系basro-nb2o5中的相平衡关系描述于电化学学会期刊(journal of electrochemical society)第117卷，第11期(1970年11月)，第1426-1430页。原始图通过标识出插图编号203的阴影区域而进行了修改。此视图中的阴影区域203指示ttb sbn相(sr 0.3-0.7，(ba sr)/nb＝1)的存在区域。bn和sn相可能在ba/sr比率约为0.3/0.7到约0.7/0.3时结晶并共存。通过精确控制ba/nb和sr/nb比率，可消除非化学计量。在各种实施例中，通过控制工艺条件并选择特定晶格常数，可将sbn的稳定相维持如203所示。
60.现参考图3a，该图描绘了ba
1-x
sr
x tio晶格参数与组成的关系图。此图基于t.remmel等人在cpds国际衍射数据中心(cpds-international centre for diffraction data)1999issn 1097-0002中的《x射线分析进展》(advances in x-ray analysis)，第41卷。原始图通过删除图例并在插图编号301处添加指示点而进行了修改。各个标绘点中的每个标绘点(301除外)表示各种数据点，指示基于各种工艺和技术以及化学计量选择的晶格常数。此外，参考图3b，该图描绘了随sr含量x而变的sbn晶格参数的图。各个标绘点中的每个标绘点(303除外)表示各种数据点，指示基于各种工艺和技术以及化学计量选择的晶格常数。此图基于s.podlozhenov等人在《晶体学报》(2006)b62第960-965页中发表的内容。原始图通过添加插图编号303处的指示点而进行了修改。如这些图3a和3b中所示，示出了根据各种实施例的弛豫(sbn)相的平面生长的可能性。相同ba/sr比率的bst和sbn的晶格常数有三分之二的匹配值，因此有利于形成分层超晶格结构。根据一个或多个实施例，图3a中的插图编号301和图3b中的插图编号303指示其中bst和sbn的晶格常数匹配的两个示例点。图3a以埃示出晶格常数，而图3b以皮米示出晶格常数。
61.如本文结合各种实施例所描述，可提供非常适合例如载波聚合和5g等具有更严格的ip3要求的较新移动通信系统的各种介电体组成和结构。
62.如本文结合各种实施例所描述，可提供消除(或减轻)调谐、q(品质因数)和ip3参数之间的折衷的各种介电体组成和结构。
63.各种实施例可提供基于(ba/sr)ti
x
meyoz四元体系的可调谐介电组合物，其中ba/sr＜0.5。
64.通过将晶界的“死层”转变为可调谐的高k少数相，可实现ba/ti比率约为0.2-0.45的bst的期望电容密度和调谐。出于此目的，可在bst的晶界处生长弛豫铁电体的自对准2d(或近2d)层。由于弛豫铁电体可调谐并且具有比常规铁电体更高的介电常数，因此预期介电常数和调谐会增大。在一个实施例中，可能的弛豫介电体相为：sbn sr
x
ba
1-x
nb2o6。
65.可针对(例如，具有ba(～0.3-0.45)/sr(0.7-0.65)的低ba/sr比率的)某些介电组合物提供电容密度和调谐比率的恢复(相对于某些常规方法)。
66.可在高频响应q、h3下提供对rf特性的改善(相对于某些常规方法)。h3是非线性bst介电体内产生的三次谐波。它与互调失真(imd或ip3)有关。ip3在装置中是不合需要的并且应被最小化。可在cv曲线中提供比bst基线高的调谐比率改善。
67.在一个或多个实施例中，可提供通过铌酸锶钡改性的钛酸锶钡的复合介电体(bst-sbn)，其中稳定的多数相和少数相在-40c到75c(250-350k)的温度范围内共存。
68.在一个或多个实施例中，组合物可掺杂有已知施主或受主掺杂剂，其中痕量掺杂剂不产生分离相。在各种实施例中，可能不需要这些掺杂剂。
69.根据实施例的bst-sbn组合物的某些细节可如下：(a)bst的多数相(80-99.9％)-ba/sr比率为0.2-0.5，晶系：立方(钙钛矿)。在这种情况下，bst是一种铁电体，具有由ba/sr比率限定的高k和独特居里-外斯温度(curie-weiss temperature)(tc)；(b)sbn的少数相(0.1-20％)是组合晶格-晶系的改性剂：四方双锥类(钨青铜)。在这种情况下，sbn是一种弛豫介电体，没有限定的tc，介电常数是具有对应ba/sr比率的钙钛矿介电体的～3-10倍高。
70.各种实施例可提供一种具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿介电体。
71.在一个或多个实施例中，可提供将高调谐与低损耗(高q)组合的介电体(例如，介电组合物)。
72.在一个或多个实施例中，可提供一些调谐的恢复。例如，低损耗介电材料(可能是有利的)可在其“死层”上和/或在其“死层”中生长额外材料，所述额外材料与所述低损耗介电材料一起可提供调谐比率的(可能有利的)增大(相对于低损耗介电材料本身)。
73.各种实施例可在3d结构上在至少两个维度中提供生长(例如，结晶)。
74.在一个或多个实施例中，介电体可具备高调谐和低损耗(高q)。
75.在一个或多个实施例中，预期随着sbn相添加到bst材料中，可调谐性的增大将快于损耗。
76.由于弛豫(sbn)相的平面生长的可能性，可实现各种实施例，所述弛豫(sbn)相因具有三分之二的匹配值的相同ba/sr比率的bst和sbn的晶格常数而得以促进(参见，例如图3a和3b)。在一个或多个实施例中，可有利于形成分层超晶格。
77.现参考下面的表1和2，示出根据各种实施例的bst晶格常数(表1)和sbn晶格常数(表2)。
78.表1-bst晶格常数
79.ba/srabc50/504.014.014.0140/603.983.983.9830/703.963.963.9620/803.933.933.93
80.表2-sbn晶格常数
81.ba/srabc50/503.963.9612.4940/603.953.9512.4630/703.923.9212.4320/803.853.8512.4
82.仍参考上面的表1和2，根据各种实施例的自组装描述如下：(i)每个晶体具有三个晶格常数(x、y、z维度的a、b、c)；(ii)钙钛矿是立方的。这意味着在主相(1)中，a1＝b1＝c1。少数相(2)-钨青铜(铌酸盐)具有a2＝b2《《c2；(iii)根据这些实施例，晶界处的自组装条件将为：al＝a2＝b1＝b2《《c2，而匹配参数的失配将在 /-0.5％内。
83.在根据各种实施例的自组装的另一描述中，此类自组装意味着次级(或少数)相将在初级(或多数)相的结晶条件(t，p)下结晶，而不必需要额外力用于成核和晶体形成
‑‑
特别是在晶界处。
84.仍然参考根据各种实施例的自组装，在这些实施例中，次级相(相对于初级相)必须只有三分之二的匹配晶格常数用于晶界处的自组装。例如，如果3个晶格常数中有3个晶格常数匹配，则不会发生自组装，并且次级相材料将并入初级晶体结构中。
85.在另一实施例中，一个晶格常数可在 /-1.0％的阈值内匹配另一晶格常数。在另一实施例中，一个晶格常数可在 /-5％的阈值内匹配另一晶格常数。
86.在各种实施例中，两种晶相的前体存在于每一单层中。在各种实施例中，结晶的多晶膜由同一层内的晶粒和晶界组成。多晶bst的晶界通常由具有高得多的晶体畸变和较高缺陷密度的相同bst组成(所谓的“死层”)。各种实施例对此死层进行改性，从而为使次级可调谐相结晶提供条件(在各种实施例中，此次级相比bst更可调谐且更具损耗性)。在各种实施例中，交叉介电体具有总体低损耗，因为对于＞80％的情况，所述交叉介电体由低损耗/低调谐bst组成。
87.如本文所描述，在一个实施例中，本公开涉及一种产生具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿介电体的方法。在另一实施例中，本公开涉及具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿介电体。在另一实施例中，本公开涉及一种具有弛豫介电体的自组装可调谐次级晶相的可调谐多晶钙钛矿组合物。
88.如本文所描述，各种实施例可改进某些常规可调谐钙钛矿介电体(例如，具有各种化学组合物、晶粒结构和晶体方向的某些多晶单相钙钛矿介电体)，所述介电体通常可实现3-7∶1的必要调谐比率(如果其tc接近装置的工作温度范围)。对于给定材料，在tc(和接近tc)下的电容密度和调谐是最高的。然而，介电损耗也是最高的，从而导致各种此类常规装置的低q(品质因数)。换句话说，对于这些常规介电体(例如，某些常规单相钙钛矿介电体，包括掺杂和改性的晶粒结构材料)，高调谐通常是高频品质因数(q)的限制因素。各种实施例可在这方面提供潜在的改进。
89.如本文所描述，高k多晶介电体通常可建模为二元系统：可调谐高k晶体和不可调谐高缺陷晶界区域。此类模型中的晶界区域有时也称为“死层”(例如，晶体立方体以一定角度相会的地方和/或存在较高缺陷密度的地方)，因为此层抑制调谐并降低q。在这方面，据信，ghz区域中的高频损耗是缺陷(声子和极化子)与rf场相互作用的结果。即，铁电畴和纳米畴存在于顺电晶体中，因为晶体缺陷局部扭曲了晶体电场。作为带电缺陷，晶体缺陷与rf相互作用，从而促成整体rf损耗。此类缺陷的密度(以及相应损耗的量值)在tc附近较高。各种实施例可在这方面提供潜在的改进。
90.如本文所描述，各种实施例可改进基于使用金属有机沉积(mod)和/或反应溅射而沉积的已成功实施于氧化铝基板上的某些可调谐装置中的bst薄膜的某些常规可调谐介电体。当前，制造此类装置会有＞90％的一致晶片探针(wp)成品率。此组合物的dc特性通常满足某些应用的要求。此组合物的0.55/0.45-0.45/0.55的ba/sr比率通常会提供期望的电容密度和＞4-5∶1的调谐比率。然而，ba/sr比率为ba/sr＞0.45/0.55的某些常规bst组合物的高频q(f＞2ghz)需要改进。ba/sr比率的减小通常显示出q的提高，但以电容密度和调谐比率为代价。各种实施例可在这方面提供潜在的改进。
91.现参考图4，示出根据实施例的方法400的各种步骤。如此图4中所见，步骤402包括选择钛酸锶钡(bst)材料，其中选择的bst材料具有拥有至少(选择的bst材料的)第一晶格常数和(选择的bst材料的)第二晶格常数的钙钛矿晶格结构。接下来，步骤404包括选择铌酸锶钡(sbn)材料，其中选择的sbn材料具有拥有至少第三晶格常数和第四晶格常数的晶格结构，其中(选择的sbn材料的)第三晶格常数基本上等于第一晶格常数，并且(选择的sbn材料的)第四晶格常数基本上等于第二晶格常数。接下来，步骤406包括在bst材料的晶界区域上生长sbn材料，其中所述生长通过自组装进行，并且其中所述生长因以下方面而得以促进：(a)sbn材料的第三晶格常数基本上等于第一晶格常数；以及(b)sbn材料的第四晶格常数基本上等于第二晶格常数。在另一实施例中，(选择的bst材料的)第一晶格常数可基本上等于(选择的bst材料的)第二晶格常数。在另一实施例中，(选择的sbn材料的)第三晶格常数可基本上等于(选择的sbn材料的)第四晶格常数。
92.虽然为了解释简单起见，将相应过程展示和描述为图4中的一系列框，但应理解且了解，所要求的主题不受框的次序限制，因为一些框可以不同于本文所描绘和描述的次序发生和/或与其它框同时发生。此外，可能并不需要所有所示框来实施本文中所描述的方法。
93.应了解，各种前述实施例可应用于在基站、移动通信装置或其它合适的通信系统或装置中使用的可调谐装置的上下文中。
94.现参考图5a、5b和5c，这些图描绘根据各种实施例的各种晶体和自组装的表示。更具体地说，图5a示出立方晶体500，其中所有三个晶格常数a11、a12、a13相等(a11＝a12＝a13)。在此图5a中，晶格常数a11、a12、a13中的每一个分别由插图编号510、511、512中的一个来标识。图5b示出四方锥形晶体502，其中底为正方形矩形。在四方锥形晶体502中，仅两个晶格常数相等(a21＝a22；a23＞(a21，a22))。在此图5b中，晶格常数a21、a22、a23中的每一个分别由插图编号520、521、522中的一个来标识。图5c示出自组装条件504。如果a11＝a12～a21＝a22，则四方相的自组装是有利的。在此图5c中，晶格常数a11、a12中的每一个分别由插图编号510、511中的一个标识，并且晶格常数a21、a22中的每一个分别由插图编号520、521中的一个标识。
95.现参考图6，该图描绘了通信装置600的说明性实施例，通信装置600可利用本文所描述的组合物和/或介电调谐装置的一个或多个方面。通信装置600可包括：耦合到一个或多个天线601的一个或多个收发器602，每个收发器具有发送器部分和接收器部分(此处为收发器602或多个收发器602)；可调谐电路622；一个或多个调谐传感器624；用户接口(ui)604；电源614；位置接收器616；运动传感器618；方向传感器620；以及用于管理所述通信装置的操作的控制器606。收发器602可支持短程或长程无线接入技术，例如蓝牙、zigbee、无线保真(wifi)、数字增强无绳通信(dect)或蜂窝通信技术，仅举几个例子。
96.蜂窝技术可包括例如全球移动系统(gsm)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、通用移动电信(umts)、全球微波接入互操作性(wimax)、软件定义无线电(sdr)、长期演进(lte)，以及出现的其它下一代无线通信技术。收发器602还可适于支持例如公共交换电话网(pstn)的电路交换有线接入技术、例如tcp/ip、ip承载语音voip等分组交换有线接入技术，或其组合。
97.可调谐电路622可包括可利用数字和/或模拟偏置信号进行调谐的可变无功元件，
例如可变电容器、可变电感器或其组合。可调谐电路622可表示耦合到天线601以补偿天线601的阻抗变化的可调谐匹配网络、用以补偿多天线系统中的互耦合的补偿电路、用以控制收发器602的放大器的操作的放大器调谐电路、用以更改收发器602使用的滤波器的通带的滤波器调谐电路，诸如此类。
98.调谐传感器624可放置在收发器602的任何级处，例如，在匹配网络702之前或之后，和/或如图7所示的功率放大器701处。调谐传感器624可利用例如定向耦合器、分压器等任何合适的感测技术或其它感测技术，以在收发器602的任何级处测量信号。可通过包括在调谐传感器624中的模/数转换器将测得信号的数字样本提供到控制器606。由调谐传感器624提供给控制器606的数据可用于测量例如发送功率、发送器效率、接收器灵敏度、通信装置600的功耗、通过调整滤波器通带进行的频带选择性、功率放大器的线性和效率、比吸收率(sar)要求，诸如此类。控制器606可被配置成执行一个或多个调谐算法，以基于前述测量确定可调谐电路622的期望调谐状态。
99.ui 604可包括具有导航机构的可按压或触敏小键盘608，所述导航机构例如滚轮球、操纵杆、鼠标或用于操控通信装置600的操作的导航盘。小键盘608可以是通信装置600的壳体组件的组成部分，或者是通过栓系有线接口(例如usb线)或支持例如蓝牙之类的无线接口以可操作方式与其耦合的独立装置。小键盘608可表示通常由电话使用的数字小键盘，和/或具有字母数字键的传统小键盘(qwertykeypad)。ui 604另外可包括显示器610，例如单色或彩色lcd(液晶显示器)、oled(有机发光二极管)或用于将图像传送给通信装置600的终端用户的其它合适的显示技术。在显示器610是触敏型的实施例中，小键盘608的一部分或全部可借助于具有导航特征的显示器610呈现。
100.显示器610可使用触摸屏技术以另外充当用于检测用户输入的用户界面。作为触摸屏显示器，通信装置600可适于呈现具有图形用户界面(gui)元素的用户界面，所述gui元素可由用户通过手指触碰来选择。触摸屏显示器610可配备有电容形式、电阻形式或其它形式的感测技术，以检测用户手指的表面积有多少放置在触摸屏显示器的一部分上。此感测信息可用于控制对gui元素或用户界面的其它功能的操控。显示器610可以是通信装置600的壳体组件的组成部分，或者是通过栓系有线接口(例如线缆)或无线接口以通信方式与其耦合的独立装置。
101.ui 604还可包括音频系统612，所述音频系统612使用音频技术来传送低音量音频(例如，接近人耳听到的音频)和高音量音频(例如，用于免提操作的免提电话)。音频系统612可另外包括用于接收终端用户的可听信号的麦克风。音频系统612还可用于语音识别应用。ui 604可另外包括图像传感器613，例如用于捕捉静态或移动图像的电荷耦合装置(ccd)相机。
102.电源614可使用常见的电力管理技术，例如可更换和可充电电池、电源调节技术和/或充电系统技术，以将能量供应到通信装置600的部件以促进长程或短程便携式应用。替代地或组合地，充电系统可利用外部电源，例如通过例如usb端口等物理接口或其它合适的栓系技术供应的dc电力。
103.位置接收器616可利用例如能够辅助gps的全球定位系统(gps)接收器等定位技术，以基于gps卫星的星座产生的信号来标识通信装置600的位置，所述gps卫星的星座可用于促进导航等定位服务。运动传感器618可利用加速度计、陀螺仪等运动感测技术或其它合
适的运动感测技术来检测通信装置600在三维空间中的运动。方向传感器620可利用磁力计等方向感测技术来检测通信装置600的方向(北、南、西和东，以及以度、分钟或其它合适的方向度量为单位的组合方向)。
104.通信装置600可使用收发器602以另外通过例如使用接收信号强度指示符(rssi)和/或信号到达时间(toa)或飞行时间(tof)测量的感测技术来确定与蜂窝、wifi、蓝牙或其它无线接入点的接近度或距离。
105.控制器606可利用例如微处理器、数字信号处理器(dsp)、可编程门阵列、专用集成电路和/或视频处理器等计算技术结合例如闪存、rom、ram、sram、dram等相关联存储存储器或其它存储技术来执行计算机指令、控制和处理由通信装置600的前述部件提供的数据。
106.仍参考图6，根据一个或多个实施例的可调谐介电材料可由此图的部件利用(例如，由可调谐电路622利用)。
107.本公开可使用图6中未示出的其它部件。通信装置600可包括用于插入或移除例如用户身份模块(sim)卡等身份模块的插槽。sim卡可用于标识和注册用户服务、执行计算机程序、存储用户数据等。
108.现参考图7，该图描绘图6的通信装置600的无线收发器602的一部分的说明性实施例。应注意，收发器602的实施例还可在蜂窝基站中用于放大rf通信信号，之后通过天线(例如，天线706)发送，和/或放大从天线接收的rf信号。在gsm应用中，收发器602的发送和接收部分可包括耦合到可调谐匹配网络702的放大器701、703，所述可调谐匹配网络702继而耦合到阻抗负载706。本图解中的阻抗负载706可以是如图7所示的天线(此处为天线706)。呈射频(rf)信号形式的发送信号(tx)可被引导到放大器701，所述放大器701放大信号并且在启用开关704以用于发送会话时通过可调谐匹配网络702将放大的信号引导到天线706。收发器602的接收部分可利用前置放大器703，当开关704被启用以用于接收会话时，前置放大器703放大通过可调谐匹配网络702从天线706接收的信号。图7的其它配置对于例如cdma、umts、lte等其它类型的蜂窝接入技术是可能的。这些未公开的配置适用于本公开。
109.仍参考图7，根据一个或多个实施例的可调谐介电材料可由此图的部件利用(例如，由可调谐匹配网络702利用)。
110.在查看上述实施例之后，本领域的一般技术人员将显而易见，在不脱离下文所描述的权利要求书的范围的情况下可修改、减少或增强所述实施例。
111.在不脱离下文描述的权利要求书的范围的情况下，可将其它实施例应用于本公开。
112.应理解，在各种实施例中描述的装置可通过各种无线和/或有线方法彼此通信。所述方法可以是被描述为耦合、连接等的相连，可包括通过无线路径和/或有线路径的单向和/或双向通信，所述无线路径和/或有线路径利用各种协议或方法中的一者或多者，其中耦合和/或连接可以是直接的(例如，无居间处理装置)和/或间接的(例如，路由器等中间处理装置)。
113.在各种实施例中，可提供呈计算机系统形式的机器。机器内可存在指令集。所述指令在执行时可使机器执行本文中所论述的方法中的任何一个或多个方法。机器的一个或多个实例可例如作为图6的通信装置600操作。机器的一个或多个实例可操作以例如选择用于产生如本文所描述的组合物的材料。机器的一个或多个实例可操作以例如控制用于产生如
本文所述的组合物的机械设备。在一些实施例中，所述机器可(例如，使用网络)连接到其它机器。在联网部署中，机器可在服务器-客户端用户网络环境中以服务器或客户端用户机器的身份运行，或在对等(或分布式)网络环境中作为对等机器运行。
114.所述机器可包括服务器计算机、客户端用户计算机、个人计算机(pc)、平板pc、智能电话、笔记本电脑、台式计算机、控制系统、网络路由器、开关或桥接器，或能够(依序或以其它方式)执行指定要由所述机器采取的动作的指令集的任何机器。应理解，本公开的通信装置广泛地包括提供语音、视频或数据通信的任何电子装置。此外，尽管示出了单个机器，但还应认为术语“机器”包括分别或共同地执行一组(或多组)指令以执行本文所论述的任何一个或多个方法的任何机器集合。
115.根据本公开的各种实施例，本文所描述的各种方法旨在用于作为计算机处理器上运行的软件程序进行操作。此外，软件实施方案可包括但不限于分布式处理或部件/对象分布式处理。还可构造并行处理或虚拟机处理以实施本文中所描述的方法。
116.本文中所描述的实施例的图解旨在提供对各种实施例的结构的大体理解，并且不在于用作对可能利用本文中所描述的结构的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。本领域的技术人员在查看以上描述后即会明白许多其它实施例。可利用其它实施例并且从本文中导出其它实施例，使得可在不脱离本公开的范围的前提下进行结构和逻辑的替代和变化。各图仅是代表性的并且可能未按比例绘制。可放大图的某些比例，并且可使其它比例降到最低。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书和附图。
117.尽管本文已示出和描述了具体实施例，但应了解，预计实现相同目的的任何布置都可替代所示的具体实施例。本公开旨在涵盖各种实施例的任何和所有调适或变型。本公开涵盖上述实施例和本文未具体描述的其它实施例的组合。
118.提供本公开的摘要时，应理解摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前述具体实施方式中，可看到，出于精简本公开的目的而在单个实施例中将各种特征分组在一起。不应将本公开的方法解释为反映以下意图：所主张的实施例需要比每项权利要求中明确叙述的特征更多的特征。实际上，如所附权利要求书所反映，本发明主题在于单个公开实施例的不到全部的特征。因此，所附权利要求书特此被并入到具体实施方式中，其中每一项权利要求独自作为单独主张的主题。