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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 23/2020

28.10.2020

Effect of Nickel and Cobalt co-substitution on the structural and dielectric properties of Barium Titanate ceramics

verfasst von: T. S. Akhil Raman, Vishnu R. Nair, K. C. James Raju

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 23/2020

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Abstract

The influence of Nickel and Cobalt co-substitution on the structure and dielectric properties of barium titanate (BaTiO3) ceramics has been investigated. Nickel and Cobalt co-substituted BaTiO3 ceramics with general formula BaTi1−x(Ni,Co)xO3 has been synthesized for x = 0.0, 0.02, 0.04 and 0.08 through conventional solid state reaction route. The structural analysis carried out by X-ray diffraction reveals the successful incorporation of Ni2+ and Co2+ ions in the Ti4+ site of BaTiO3 with all samples under study having tetragonal structure. However the tetragonality (c/a ratio) seems to be decreasing with increase of co-substitution. The dielectric measurements are done at different frequencies and temperatures. The room temperature dielectric constant decreased considerably for the Ni and Co co-substituted samples. The phase transition of the BaTi1−x(Ni,Co)xO3 has been investigated by studying the temperature dependence of dielectric constant. Nickel and Cobalt co-substituted samples showed diffused nature of phase transition with a notable reduction in the Curie temperature with the increase of co-substitution. The Curie temperature is reduced to 104 °C for x = 0.08 composition whereas for x = 0.0 the Curie temperature is 123 °C. Enhancement in conductivity is observed with addition of Nickel and Cobalt addition. Nearest-neighbour hopping model is used to explain the conduction in the samples under study and energy of activation for conduction is calculated from Arrhenius plot.

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Metadaten
Titel
Effect of Nickel and Cobalt co-substitution on the structural and dielectric properties of Barium Titanate ceramics
verfasst von
T. S. Akhil Raman
Vishnu R. Nair
K. C. James Raju
Publikationsdatum
28.10.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 23/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-04687-8

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