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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2014

01.12.2014

Electron spin resonance study and improved magnetic and dielectric properties of Gd–Ti co-substituted BiFeO3 ceramics

verfasst von: Manoj Kumar, Prakash Chandra Sati, Sandeep Chhoker

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2014

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Abstract

Polycrystalline BiFeO3 (BFO), Bi0.90Gd0.10FeO3 (BGF), Bi0.90Gd0.10Fe1−xTixO3 (x = 0.03–0.10; BGFTx) ceramics were prepared via solid state reaction method. X-ray diffraction studies reveal R3c symmetry for BFO and BGF samples and coexistence of R3c + Pn2 1 a symmetries for BGFTx samples. The change in line width of Raman modes indicates the structural distortion and substitution of dopants ions in the BFO lattice. Magnetic studies show weak ferromagnetism in BGF and BGFTx samples as a result of Gd3+–Fe3+, Gd3+–Gd3+ interactions and imbalance created between two antiparallel Fe3+ spin sublattices by Ti substitution. The maximum remnant magnetization of 0.141 emu/g is observed for BGFTx=0.10 sample. Further, electron spin resonance study confirms the weak ferromagnetism of BGFTx samples, associated with small grains and increase in anisotropy of particles distribution as found during SEM studies. UV–Visible absorption spectra in the spectral range from 1.6 to 3.5 eV showed one d–d crystal field transition and two charge-transfer transitions with optical band gap variation in visible region. Improved dielectric properties with very low values of dielectric loss have been observed for BGF and BGFTx samples.

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Metadaten
Titel
Electron spin resonance study and improved magnetic and dielectric properties of Gd–Ti co-substituted BiFeO3 ceramics
verfasst von
Manoj Kumar
Prakash Chandra Sati
Sandeep Chhoker
Publikationsdatum
01.12.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2014
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-014-2315-2

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