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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2011

01.12.2011

Dielectric and impedance spectroscopy study of Ba0.8Bi2.133Nb1.6Ta0.4O9 ferroelectric ceramics, prepared by chemical route

verfasst von: Prasanta Dhak, Debasis Dhak, Manasmita Das, Panchanan Pramanik

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2011

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Abstract

Nanocrystalline ceramic powder of Ba0.8Bi2.133Nb1.6Ta0.4O9 was synthesized by chemical precursor decomposition method. The single-phase formation of the compound was confirmed using an X-ray diffraction technique and was found to be a tetragonal phase at room temperature. Average crystallite size and particle size were found to be 41 and 48.5 nm, which were analyzed through XRD and TEM respectively. The dielectric constant and tangent loss were measured in the frequency range 1 kHz–1 MHz after sintering the sample at 900 °C for 4 h. The polarization behavior was studied at an applied voltage of 6.2 kV/cm. Electrical properties of the material were investigated using complex impedance spectroscopy (CIS) technique, which revealed the presence of both grain and grain-boundary effects in the materials, which is also evidenced from the scanning electron microscope image. Grain conductivity indicated Arrhenius-type thermally activated process. AC conductivity spectrum obeys Jonscher’s universal power law. The electric modulus analysis suggests the possibility of hopping mechanism for electrical processes in the system with a non-debye type relaxation, which is supported by the impedance data.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat G.A. Smolenskii, A.I. Agranovskaya, S.N. Popov, V.A. Isupov, Sov. Phys. Tech. Phys. 3, 1981 (1958) G.A. Smolenskii, A.I. Agranovskaya, S.N. Popov, V.A. Isupov, Sov. Phys. Tech. Phys. 3, 1981 (1958)
2.
Zurück zum Zitat G.A. Smolenskii, V.A. Bokov, V.A. Isupov, N.N. Krainik, R.E. Pasynkov, A.I. Sokolov, N.K. Yushin, Ferroelectrics and related phenomena (Gordon and Breach, New York, 1981) G.A. Smolenskii, V.A. Bokov, V.A. Isupov, N.N. Krainik, R.E. Pasynkov, A.I. Sokolov, N.K. Yushin, Ferroelectrics and related phenomena (Gordon and Breach, New York, 1981)
3.
Zurück zum Zitat M. Verma, K. Sreenivas, V. Gupta, J. Appl. Phys. 105, 024511 (1–6) (2009) M. Verma, K. Sreenivas, V. Gupta, J. Appl. Phys. 105, 024511 (1–6) (2009)
4.
Zurück zum Zitat C.K. Kartik, K.B.R. Verma, M. Maglione, J. Etourneau, J. Appl. Phys. 101, 1014106 (2007) C.K. Kartik, K.B.R. Verma, M. Maglione, J. Etourneau, J. Appl. Phys. 101, 1014106 (2007)
5.
Zurück zum Zitat S. Shimingttuang, C. Feng, L. Chen, Q. Wang, J. Am. Ceram. Soc. 89, 328 (2006)CrossRef S. Shimingttuang, C. Feng, L. Chen, Q. Wang, J. Am. Ceram. Soc. 89, 328 (2006)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat T. Shigyo, K. Kudoh, J. Kishmoto, J. Takahashi, H. Itoh, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 45(9B), 7382 (2006)CrossRef T. Shigyo, K. Kudoh, J. Kishmoto, J. Takahashi, H. Itoh, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 45(9B), 7382 (2006)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat P. Dhak, D. Dhak, K. Pramanik, P. Pramanik, Solid State Sci. 10, 1936 (2008)CrossRef P. Dhak, D. Dhak, K. Pramanik, P. Pramanik, Solid State Sci. 10, 1936 (2008)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat R. Jain, V. Gupta, A. Mansingh, K. Sreenivas, Mater. Sci. Eng. B 112, 54 (2004)CrossRef R. Jain, V. Gupta, A. Mansingh, K. Sreenivas, Mater. Sci. Eng. B 112, 54 (2004)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat B.J. Kalaiselvi, R. Sridarane, R. Murugan, Ceram. Int. 32, 467 (2006)CrossRef B.J. Kalaiselvi, R. Sridarane, R. Murugan, Ceram. Int. 32, 467 (2006)CrossRef
11.
12.
13.
Zurück zum Zitat M.S. Tomar, R.E. Melgarejo, P.S. Dobal, M. Jain, R.S. Katiyar, J. Mater. Sci. 36, 3919 (2001)CrossRef M.S. Tomar, R.E. Melgarejo, P.S. Dobal, M. Jain, R.S. Katiyar, J. Mater. Sci. 36, 3919 (2001)CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat S. Bhattacharyya, S.S.N. Bharadwaja, S.B. Krupanidhi, Solid State Commun. 114, 585–588 (2000)CrossRef S. Bhattacharyya, S.S.N. Bharadwaja, S.B. Krupanidhi, Solid State Commun. 114, 585–588 (2000)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat H. Shi, C. Yang, Y. Lin, T.-A. Tang, Int. Ferroelectrics 79, 179–186 (2006)CrossRef H. Shi, C. Yang, Y. Lin, T.-A. Tang, Int. Ferroelectrics 79, 179–186 (2006)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat N.L. Amsei Junior, A.Z. Simoes, A.A. Cavalheiro, S.M. Zanetti, E. Longo, J.A. Varela, J. Alloys Compd. 454, 61–65 (2008)CrossRef N.L. Amsei Junior, A.Z. Simoes, A.A. Cavalheiro, S.M. Zanetti, E. Longo, J.A. Varela, J. Alloys Compd. 454, 61–65 (2008)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat D. Dhak, S.K. Biswas, P. Pramanik, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 3717 (2006)CrossRef D. Dhak, S.K. Biswas, P. Pramanik, J. Eur. Ceram. Soc. 26, 3717 (2006)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat D. Dhak, T. Ghorai, P. Pramanik, Solid State Sci. 9, 57064 (2007) D. Dhak, T. Ghorai, P. Pramanik, Solid State Sci. 9, 57064 (2007)
21.
Zurück zum Zitat B.D. Cullity, S.R. Stock, Elements of X-Ray diffraction (Wesley Publishing Company Inc, Canada, 1978) p 170 B.D. Cullity, S.R. Stock, Elements of X-Ray diffraction (Wesley Publishing Company Inc, Canada, 1978) p 170
22.
23.
Zurück zum Zitat D. Dhak, P. Dhak, T. Ghorai, S.K. Biswas, P. Pramanik, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 19, 448–456 (2008)CrossRef D. Dhak, P. Dhak, T. Ghorai, S.K. Biswas, P. Pramanik, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 19, 448–456 (2008)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat S.P. Gaikwad, H.S. Potdar, V. Samuel, V. Ravi, Ceram. Int. 31, 379–381 (2005)CrossRef S.P. Gaikwad, H.S. Potdar, V. Samuel, V. Ravi, Ceram. Int. 31, 379–381 (2005)CrossRef
25.
26.
Zurück zum Zitat W.D. Kingery, H.K. Browen, D.R. Ulhman, Introduction to ceramics (John Wiley & Sons, New York, 1976), pp. 516–532 W.D. Kingery, H.K. Browen, D.R. Ulhman, Introduction to ceramics (John Wiley & Sons, New York, 1976), pp. 516–532
27.
Zurück zum Zitat R.K. Mishra, R.N.P. Choudhary, A.K. Thakur, J. Alloys Compd. 257, 490 (2008)CrossRef R.K. Mishra, R.N.P. Choudhary, A.K. Thakur, J. Alloys Compd. 257, 490 (2008)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat J.R. Mac Donald, Impedance spectroscopy emphasizing solid materials and system (John Wiley & Sons, New York, 1987), pp. 191–237 J.R. Mac Donald, Impedance spectroscopy emphasizing solid materials and system (John Wiley & Sons, New York, 1987), pp. 191–237
29.
Zurück zum Zitat S. Selvasekarapandian, M. Vijaykumar, Mater. Chem. Phys. 80, 29 (2003)CrossRef S. Selvasekarapandian, M. Vijaykumar, Mater. Chem. Phys. 80, 29 (2003)CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat C.K. Suman, K. Prasad, R.N.P. Choudhary, J. Mater. Sci. 41, 369 (2006)CrossRef C.K. Suman, K. Prasad, R.N.P. Choudhary, J. Mater. Sci. 41, 369 (2006)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat G. Goodman, Ceramic materials for electronics (R.C. Buchanan Marcel Dekker, New York, 1986) G. Goodman, Ceramic materials for electronics (R.C. Buchanan Marcel Dekker, New York, 1986)
33.
Zurück zum Zitat C.K. Suman, K. Prasad, R.N.P. Choudhary, Adv. Appl. Ceram. 104, 294 (2005)CrossRef C.K. Suman, K. Prasad, R.N.P. Choudhary, Adv. Appl. Ceram. 104, 294 (2005)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S. Sen, R.N.P. Choudhary, A Tarafdar, P. Pramanik, J. Appl. Phys. 99, 024511 (1–8) (2006) S. Sen, R.N.P. Choudhary, A Tarafdar, P. Pramanik, J. Appl. Phys. 99, 024511 (1–8) (2006)
35.
Zurück zum Zitat P. Dhak, D. Dhak, M. Das, K. Pramanik, P. Pramanik, Mater. Sci. Eng. B 164, 165 (2009)CrossRef P. Dhak, D. Dhak, M. Das, K. Pramanik, P. Pramanik, Mater. Sci. Eng. B 164, 165 (2009)CrossRef
36.
37.
40.
Zurück zum Zitat Y. Noguchi, M. Miyayama, T. Kudo, Phys. Rev. B, 63(214102), 1 (2001) Y. Noguchi, M. Miyayama, T. Kudo, Phys. Rev. B, 63(214102), 1 (2001)
42.
Zurück zum Zitat A. Munpakdee, K. Pengpat, J. Tontrakoon, T. Tunkasiri, Smart Mater. Struct. 15, 1255 (2006)CrossRef A. Munpakdee, K. Pengpat, J. Tontrakoon, T. Tunkasiri, Smart Mater. Struct. 15, 1255 (2006)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat S.P.S. Badwal, Processing of the international seminar on solid state ionic devices (World Scientific Publishing, Singapore, 1988), p. 165 S.P.S. Badwal, Processing of the international seminar on solid state ionic devices (World Scientific Publishing, Singapore, 1988), p. 165
46.
Zurück zum Zitat A. Khodorov, S.A.S. Rodrigues, M. Pereira, J.M. Gomes, J. Appl. Phys. 102, 024511 (1–7) (2007) A. Khodorov, S.A.S. Rodrigues, M. Pereira, J.M. Gomes, J. Appl. Phys. 102, 024511 (1–7) (2007)
47.
Zurück zum Zitat D.P. Almond, G.K. Duncan, A.R. West, Solid State Ion. 8(2), 159 (1983)CrossRef D.P. Almond, G.K. Duncan, A.R. West, Solid State Ion. 8(2), 159 (1983)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat F. Borsa, D.R. Torgeson, S.W. Martin, H.K. Patel, Phys. Rev. B 46, 795 (1992)CrossRef F. Borsa, D.R. Torgeson, S.W. Martin, H.K. Patel, Phys. Rev. B 46, 795 (1992)CrossRef
Metadaten
Titel
Dielectric and impedance spectroscopy study of Ba0.8Bi2.133Nb1.6Ta0.4O9 ferroelectric ceramics, prepared by chemical route
verfasst von
Prasanta Dhak
Debasis Dhak
Manasmita Das
Panchanan Pramanik
Publikationsdatum
01.12.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2011
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-011-0358-1

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