Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021

15.04.2021

Investigations of microstructural and impedance spectroscopic properties of Mg0.5Co0.5Fe1.6Al0.4O4 ferrite prepared using sol–gel method

verfasst von: T. Dabbebi, S. Hcini, B. Alzahrani, H. Rahmouni, A. Mallah, E. Dhahri, M. L. Bouazizi

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Polycrystalline Mg0.5Co0.5Fe1.6Al0.4O4 ferrite was prepared using sol–gel method. This sample was characterized by powder X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy, and impedance spectroscopy. XRD analysis combined with the Rietveld refinement confirmed the cubic-spinel structure (SG: \(Fd\stackrel{-}{3}m\)) for the prepared sample. Electrical conductivity obeying the Jonscher power law indicates that the prepared material exhibits semiconductor behavior, and the conduction process follows the “non-overlapping small polaron tunnelling, NSPT” model between neighbors’ sites. The behavior of dielectric constants such as permittivity and loss coefficient has been interpreted based on the Maxwell–Wagner’s theory of interfacial polarization. The curves of imaginary parts of impedance (Z″) and modulus (M″) show dielectric-relaxation phenomenon in the sample with activation energy near to that determined from the dc conductivity study. Nyquist plots (− Z″ vs. Z′) show a monotonic decrease in both grain resistance (Rg) and grain boundary resistance (Rgb) with increasing temperature such as Rgb ≫ Rg. This result confirms that the transport mechanism in Mg0.5Co0.5Fe1.6Al0.4O4 compound is governed by the grain boundaries effect.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
For spinel ferrites having general formula of \({{({M}_{1-\delta }^{2+}{Fe}_{\delta }^{3+})}_{A}{{[{M}_{\delta }^{2+}Fe}_{2-\delta }^{3+}]}_{B}O}_{4}^{2-}\), where M is a divalent metal cation, the inversion degree (δ) is defined as the fraction of A sites occupied by Fe3+ cations [28].
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat M.G. Naseri, M.K. Halimah, A. Dehzangi, A. Kamalianfar, E.B. Saion, B.Y. Majlis, J. Phys. Chem. of Solids 75, 315 (2014)CrossRef M.G. Naseri, M.K. Halimah, A. Dehzangi, A. Kamalianfar, E.B. Saion, B.Y. Majlis, J. Phys. Chem. of Solids 75, 315 (2014)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat R. Gimenes, M.R. Baldissera, M.R.A. Silva, C.A. Silveira, D.A.W. Soares, L.A. Perazolli, M.R. Silva, M.A. Zaghete, Ceram. Int. 38, 741 (2012)CrossRef R. Gimenes, M.R. Baldissera, M.R.A. Silva, C.A. Silveira, D.A.W. Soares, L.A. Perazolli, M.R. Silva, M.A. Zaghete, Ceram. Int. 38, 741 (2012)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat I. Sharifi, H. Shokrollahi, S. Amiri, J. Magn. Magn. Mater. 324, 903 (2012)CrossRef I. Sharifi, H. Shokrollahi, S. Amiri, J. Magn. Magn. Mater. 324, 903 (2012)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat S. Hajarpour, K. Gheisari, A.H. Raouf, J. Magn. Magn. Mater. 329, 165 (2013)CrossRef S. Hajarpour, K. Gheisari, A.H. Raouf, J. Magn. Magn. Mater. 329, 165 (2013)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat A. Azam, A. Jawad, A.S. Ahmed, M. Chaman, A.H. Naqvi, J. Alloys Compd. 509, 2909 (2011)CrossRef A. Azam, A. Jawad, A.S. Ahmed, M. Chaman, A.H. Naqvi, J. Alloys Compd. 509, 2909 (2011)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A. Jawada, A.S. Ahmed, S.S.Z. Ashraf, M. Chaman, A. Azam, J. Alloys Compd. 530, 63 (2012)CrossRef A. Jawada, A.S. Ahmed, S.S.Z. Ashraf, M. Chaman, A. Azam, J. Alloys Compd. 530, 63 (2012)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat S. Rahman, K. Nadeem, M.A. Rehman, M. Mumtaz, S. Naeem, I.L. Papst, Ceram. Int. 39, 5235 (2013)CrossRef S. Rahman, K. Nadeem, M.A. Rehman, M. Mumtaz, S. Naeem, I.L. Papst, Ceram. Int. 39, 5235 (2013)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J. Smit, H.P.J. Wijn, Ferrites (Wiley, New York, 1959), p. 143 J. Smit, H.P.J. Wijn, Ferrites (Wiley, New York, 1959), p. 143
11.
Zurück zum Zitat E. Rezlescu, L. Sachelarie, N. Rezlescu, J. Optoelectron. Adv. Mater. 8, 1019 (2006) E. Rezlescu, L. Sachelarie, N. Rezlescu, J. Optoelectron. Adv. Mater. 8, 1019 (2006)
14.
Zurück zum Zitat I. Ahmad, T. Abbas, A.B. Ziya, G. Abbas, A. Maqsood, Mater. Res. Bull. 52, 11 (2014)CrossRef I. Ahmad, T. Abbas, A.B. Ziya, G. Abbas, A. Maqsood, Mater. Res. Bull. 52, 11 (2014)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat M.A. Rehman, M.A. Malik, K. Khan, A. Maqsood, J. Nano Res. 14, 1 (2011)CrossRef M.A. Rehman, M.A. Malik, K. Khan, A. Maqsood, J. Nano Res. 14, 1 (2011)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat B.G. Toksha, S.E. Shirsath, M.L. Mane, K.M. Jadhav, Ceram. Int. 43, 14347 (2017)CrossRef B.G. Toksha, S.E. Shirsath, M.L. Mane, K.M. Jadhav, Ceram. Int. 43, 14347 (2017)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat K.M. Batoo, S. Kumar, C.G. Lee, Alimuddin, Curr. Appl. Phys. 9, 826 (2009)CrossRef K.M. Batoo, S. Kumar, C.G. Lee, Alimuddin, Curr. Appl. Phys. 9, 826 (2009)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Rodriguez-Carvajal, M.T. Fernandez-Diaz, J.L. Martinez, J. Phys. 81, 210 (2000) J. Rodriguez-Carvajal, M.T. Fernandez-Diaz, J.L. Martinez, J. Phys. 81, 210 (2000)
20.
Zurück zum Zitat A. Manikandan, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, M. Bououdina, J. Mol. Struct. 1035, 332 (2013)CrossRef A. Manikandan, J.J. Vijaya, L.J. Kennedy, M. Bououdina, J. Mol. Struct. 1035, 332 (2013)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat L. Wang, M. Lu, Y. Liu, J. Li, M. Liu, H. Li, Ceram. Int. 41, 4176 (2015)CrossRef L. Wang, M. Lu, Y. Liu, J. Li, M. Liu, H. Li, Ceram. Int. 41, 4176 (2015)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Q. Lin, Y. He, J. Lin, F. Yang, L. Wang, J. Dong, J. Magn. Magn. Mater. 469, 89 (2019)CrossRef Q. Lin, Y. He, J. Lin, F. Yang, L. Wang, J. Dong, J. Magn. Magn. Mater. 469, 89 (2019)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat M.K. Fayek, S.S. Ata-Allah, H.S. Refai, J. Appl. Phys. 85, 325 (1999)CrossRef M.K. Fayek, S.S. Ata-Allah, H.S. Refai, J. Appl. Phys. 85, 325 (1999)CrossRef
24.
25.
26.
Zurück zum Zitat B. Antic, A. Kremenovic, A.S. Nikolic, M. Stoiljkovic, J. Phys. Chem. B 108, 12646 (2004)CrossRef B. Antic, A. Kremenovic, A.S. Nikolic, M. Stoiljkovic, J. Phys. Chem. B 108, 12646 (2004)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat S.M. Patange, S.E. Shirsath, B.G. Toksha, S.S. Jadhav, S.J. Shukla, K.M. Jadhav, Appl. Phys. A 95, 429 (2009)CrossRef S.M. Patange, S.E. Shirsath, B.G. Toksha, S.S. Jadhav, S.J. Shukla, K.M. Jadhav, Appl. Phys. A 95, 429 (2009)CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat U. Wongpratat, S. Maensiri, E. Swatsitang, Ceram. Int. 43, S351 (2017)CrossRef U. Wongpratat, S. Maensiri, E. Swatsitang, Ceram. Int. 43, S351 (2017)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat R.D. Shannon, ActaCryst. A 32, 751 (1976) R.D. Shannon, ActaCryst. A 32, 751 (1976)
33.
Zurück zum Zitat S. Hcini, A. Omri, M. Boudard, M.L. Bouazizi, A. Dhahri, K. Touileb, J Mater Sci: Mater. Electron. 29, 6879 (2018) S. Hcini, A. Omri, M. Boudard, M.L. Bouazizi, A. Dhahri, K. Touileb, J Mater Sci: Mater. Electron. 29, 6879 (2018)
34.
Zurück zum Zitat M.H. Dhaou, S. Hcini, A. Mallah, M.L. Bouazizi, A. Jemni, Appl. Phys. A 123, 8 (2017)CrossRef M.H. Dhaou, S. Hcini, A. Mallah, M.L. Bouazizi, A. Jemni, Appl. Phys. A 123, 8 (2017)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat F.B. Abdallah, A. Benali, S. Azizi, M. Triki, E. Dhahri, M.P.F. Graça, M.A. Valente, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 30, 8457 (2019) F.B. Abdallah, A. Benali, S. Azizi, M. Triki, E. Dhahri, M.P.F. Graça, M.A. Valente, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 30, 8457 (2019)
36.
Zurück zum Zitat O.N. Verma, N.K. Singh, R. Pandey, P. Singh, RSC Adv. 5, 21614 (2015)CrossRef O.N. Verma, N.K. Singh, R. Pandey, P. Singh, RSC Adv. 5, 21614 (2015)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat A. Selmi, S. Hcini, H. Rahmouni, A. Omri, M.L. Bouazizi, A. Dhahri, Phase Transit. 90, 942 (2017)CrossRef A. Selmi, S. Hcini, H. Rahmouni, A. Omri, M.L. Bouazizi, A. Dhahri, Phase Transit. 90, 942 (2017)CrossRef
38.
39.
40.
Zurück zum Zitat K. Ramarao, B.R. Babu, B.K. Babu, V. Veeraiah, S.D. Ramarao, K. Rajasekhar, A.V. Rao, Physica B Condens Matter. 528, 18 (2018)CrossRef K. Ramarao, B.R. Babu, B.K. Babu, V. Veeraiah, S.D. Ramarao, K. Rajasekhar, A.V. Rao, Physica B Condens Matter. 528, 18 (2018)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat S. Hcini, A. Selmi, H. Rahmouni, A. Omri, M.L. Bouazizi, Ceram. Int. 43, 2529 (2017)CrossRef S. Hcini, A. Selmi, H. Rahmouni, A. Omri, M.L. Bouazizi, Ceram. Int. 43, 2529 (2017)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat H. Rahmouni, M. Smari, B. Cherif, E. Dhahri, K. Khirouni, Dalton Trans. 44, 10457 (2015)CrossRef H. Rahmouni, M. Smari, B. Cherif, E. Dhahri, K. Khirouni, Dalton Trans. 44, 10457 (2015)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat H. Rahmouni, B. Cherif, R. Jemai, A. Dhahri, K. Khirouni, J. Alloys Compd. 690, 890 (2017)CrossRef H. Rahmouni, B. Cherif, R. Jemai, A. Dhahri, K. Khirouni, J. Alloys Compd. 690, 890 (2017)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat J.C. Maxwell, Electricity and Magnetism (Oxford University Press, London, 1973). J.C. Maxwell, Electricity and Magnetism (Oxford University Press, London, 1973).
47.
Zurück zum Zitat M. Idrees, M. Nadeem, M. Atif, M. Siddique, M. Mehmood, M.M. Hassan, Acta Mater. 59, 1338 (2011)CrossRef M. Idrees, M. Nadeem, M. Atif, M. Siddique, M. Mehmood, M.M. Hassan, Acta Mater. 59, 1338 (2011)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat J.C. Giuntini, J.V. Zanchetta, D. Jullien, R. Eholie, P. Houenou, J. Non-Cryst, Solids 45, 57 (1981) J.C. Giuntini, J.V. Zanchetta, D. Jullien, R. Eholie, P. Houenou, J. Non-Cryst, Solids 45, 57 (1981)
49.
Zurück zum Zitat N.H. Vasoya, P.K. Jha, K.G. Saija, S.N. Dolia, K.B. Zankat, K.B. Modi, J. Electron. Mater. 45, 917 (2016)CrossRef N.H. Vasoya, P.K. Jha, K.G. Saija, S.N. Dolia, K.B. Zankat, K.B. Modi, J. Electron. Mater. 45, 917 (2016)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat S. Saha, T.P. Sinha, Phys. Rev. B 65, 1341 (2005) S. Saha, T.P. Sinha, Phys. Rev. B 65, 1341 (2005)
52.
Zurück zum Zitat K.S. Rao, P.M. Krishna, D.M. Prasad, D. Gangadharudu, J. Mater. Sci. 42, 4801 (2007)CrossRef K.S. Rao, P.M. Krishna, D.M. Prasad, D. Gangadharudu, J. Mater. Sci. 42, 4801 (2007)CrossRef
53.
Zurück zum Zitat A. Shukla, R.N.P. Choudhary, A.K. Thakur, J. Phys. Chem. Solid. 70, 1401 (2009)CrossRef A. Shukla, R.N.P. Choudhary, A.K. Thakur, J. Phys. Chem. Solid. 70, 1401 (2009)CrossRef
54.
Zurück zum Zitat M. Nadeem, M.J. Akhtar, A.Y. Khan, J. Solid State Commun. 134, 431 (2005)CrossRef M. Nadeem, M.J. Akhtar, A.Y. Khan, J. Solid State Commun. 134, 431 (2005)CrossRef
55.
Zurück zum Zitat M. Nadeem, M.J. Akhtar, A.Y. Khan, R. Shaheen, M.N. Hoque, Chem. J. Phys. Lett. 366, 433 (2002)CrossRef M. Nadeem, M.J. Akhtar, A.Y. Khan, R. Shaheen, M.N. Hoque, Chem. J. Phys. Lett. 366, 433 (2002)CrossRef
56.
Zurück zum Zitat D. Johnson, ZView: A Software Program for IES Analysis. Version 2.8 (Scribner Associates, Inc, Southern Pines, 2008). D. Johnson, ZView: A Software Program for IES Analysis. Version 2.8 (Scribner Associates, Inc, Southern Pines, 2008).
57.
Zurück zum Zitat F. Hcini, S. Hcini, B. Alzahrani, S. Zemni, M.L. Bouazizi, Appl. Phys. A 126, 362 (2020)CrossRef F. Hcini, S. Hcini, B. Alzahrani, S. Zemni, M.L. Bouazizi, Appl. Phys. A 126, 362 (2020)CrossRef
58.
Zurück zum Zitat M. Hsini, N. Hamdaoui, S. Hcini, M.L. Bouazizi, S. Zemni, L. Beji, Phase Transit. 91, 316 (2018)CrossRef M. Hsini, N. Hamdaoui, S. Hcini, M.L. Bouazizi, S. Zemni, L. Beji, Phase Transit. 91, 316 (2018)CrossRef
59.
Zurück zum Zitat M. Idrees, M. Nadeem, M.M. Hassan, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 155401 (2010)CrossRef M. Idrees, M. Nadeem, M.M. Hassan, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 155401 (2010)CrossRef
60.
Zurück zum Zitat A. Omri, M. Bejar, E. Dhahri, M. Es-Souni, M.A. Valente, M.P.F. Graça, L.C. Costa, J. Alloys Compd. 536, 173 (2012)CrossRef A. Omri, M. Bejar, E. Dhahri, M. Es-Souni, M.A. Valente, M.P.F. Graça, L.C. Costa, J. Alloys Compd. 536, 173 (2012)CrossRef
61.
Zurück zum Zitat S. Thakura, R. Raia, I. Bdikinb, M. Almeida Valente, Mater. Res. 19, 1 (2016)CrossRef S. Thakura, R. Raia, I. Bdikinb, M. Almeida Valente, Mater. Res. 19, 1 (2016)CrossRef
Metadaten
Titel
Investigations of microstructural and impedance spectroscopic properties of Mg0.5Co0.5Fe1.6Al0.4O4 ferrite prepared using sol–gel method
verfasst von
T. Dabbebi
S. Hcini
B. Alzahrani
H. Rahmouni
A. Mallah
E. Dhahri
M. L. Bouazizi
Publikationsdatum
15.04.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-05887-6

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2021

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2021 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt