1. High permittivity processed SrTiO3 for metamaterials applications at terahertz frequencies
- Author
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Eric Akmansoy, Jean-François Roux, Jean-Pierre Ganne, Cyrielle Dupas, Aloyse Degiron, Matthieu Baillergeau, Thierry Chartier, Simon Marcellin, Juliette Mangeney, Sophie Guillemet-Fritsch, Pierre-Marie Geffroy, IRCER - Axe 1 : procédés céramiques (IRCER-AXE1), Institut de Recherche sur les CERamiques (IRCER), Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire Pierre Aigrain (LPA), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et Caractérisation (IMEP-LAHC ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut d'électronique fondamentale (IEF), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Université de Paris Diderot - Paris 7 (FRANCE), Sorbonne Université (FRANCE), Thales (FRANCE), Université de Limoges - UNILIM (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Ecole Normale Supérieure de Paris - ENS Paris (FRANCE), Université de Savoie Mont Blanc - USMB (FRANCE), Université Paris-Sud 11 (FRANCE), Institut d’Électronique Fondamentale - IEF (Paris, France), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
- Subjects
Permittivity ,Materials science ,Terahertz radiation ,Matériaux ,lcsh:Medicine ,Sintering ,Spark plasma sintering ,02 engineering and technology ,Terahertz frequencies ,Low frequency ,01 natural sciences ,Metamaterial ,[SPI]Engineering Sciences [physics] ,0103 physical sciences ,Ceramic ,lcsh:Science ,010306 general physics ,Multidisciplinary ,business.industry ,lcsh:R ,021001 nanoscience & nanotechnology ,visual_art ,visual_art.visual_art_medium ,Optoelectronics ,lcsh:Q ,0210 nano-technology ,business ,Single crystal - Abstract
High permittivity SrTiO3 for the realization of all-dielectric metamaterials operating at terahertz frequencies was fabricated. A comparison of different processing methods demonstrates that Spark Plasma Sintering is the most effective sintering process to yield high density ceramic with high permittivity. We compare this sintering process with two other processes. The fabricated samples are characterized in the low frequency and in the terahertz frequency ranges. Their relative permittivities are compared with that of a reference SrTiO3 single crystal. The permittivity of the sample fabricated by Spark Plasma Sintering is as high as that of the single crystal. The role of the signal-to-noise ratio in the measurements at terahertz frequency is detailed.
- Published
- 2018