Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2016

12.12.2015

Electrical conductivity and dielectric characteristics of in situ prepared PVA/HgS nanocomposite films

verfasst von: Omed Gh. Abdullah, Yahya A. K. Salman, Salwan A. Saleem

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 4/2016

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Polyvinyl alcohol (PVA) and mercury sulfide (HgS) polymer nanocomposite were prepared using the solution casting and the in situ chemical reduction of mercury nitrate (Hg(NO3)2) and sodium sulfide (Na2S) in aqueous solutions of PVA as capping for different molar content of Hg(NO3)2 and Na2S. The nanocomposites films were characterized by Fourier transform infrared, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy. The XRD results for the nanoparticles revealed the hexagonal structure of the HgS, (α-phase). The influence of embedded HgS nanoparticles on the conductivity and dielectric properties of PVA films are investigated, over the frequency range 1 kHz–1 MHz, and the temperature range 30–110 °C. The variation of ac-conductivity with a frequency of the films follows Jonscher’s universal power law and found to be increased with increasing temperature, frequency and nanoparticle content. The variation of frequency exponent (s) indicated that the conduction mechanism was correlated barrier hopping model. The dielectric constant (ɛ′), and dielectric loss (ɛ″) was found to decrease with increasing frequency, but increase with increasing temperature and HgS nanoparticles content. The dc-conductivity (σ dc ) increase with increase of HgS concentration, and follows Arrhenius behavior in the investigated temperature region.

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!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat P.W.M. Blom, H.F.M. Schoo, M. Matters, Appl. Phys. Lett. 73, 3914–3916 (1998)CrossRef P.W.M. Blom, H.F.M. Schoo, M. Matters, Appl. Phys. Lett. 73, 3914–3916 (1998)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat X. Xu, E.R. Carraway, Nanomater. Nanotechnol. 2 Art. 17:2012 (2012) X. Xu, E.R. Carraway, Nanomater. Nanotechnol. 2 Art. 17:2012 (2012)
3.
Zurück zum Zitat G.G. Roberts, E.L. Lind, E.A. Davis, J. Phys. Chem. Solids 30, 833–844 (1969)CrossRef G.G. Roberts, E.L. Lind, E.A. Davis, J. Phys. Chem. Solids 30, 833–844 (1969)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat H.C. Sinha, I.M. Talwar, A.P. Shrivastava, Thin Solid Films 82, 229–234 (1981)CrossRef H.C. Sinha, I.M. Talwar, A.P. Shrivastava, Thin Solid Films 82, 229–234 (1981)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat M. Ravi, Y. Pavani, K.K. Kumar, S. Bhavani, A.K. Sharma, V.V.R.N. Rao, Mater. Chem. Phys. 130, 442–448 (2011)CrossRef M. Ravi, Y. Pavani, K.K. Kumar, S. Bhavani, A.K. Sharma, V.V.R.N. Rao, Mater. Chem. Phys. 130, 442–448 (2011)CrossRef
7.
8.
10.
Zurück zum Zitat P.C. Mehendru, N.L. Pathak, K. Jain, P. Mehendru, Phys. Status Solidi (a) 42, 403–407 (1977)CrossRef P.C. Mehendru, N.L. Pathak, K. Jain, P. Mehendru, Phys. Status Solidi (a) 42, 403–407 (1977)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat H.N. Chandrakala, B. Ramaraj, Shivakumaraiah, G.M. Madhu, Siddaramaiah, J. Alloys Compd. 551, 531–538 (2013)CrossRef H.N. Chandrakala, B. Ramaraj, Shivakumaraiah, G.M. Madhu, Siddaramaiah, J. Alloys Compd. 551, 531–538 (2013)CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat A. Nigrawal, N. Chand, Prog. Nanotechnol. Nanomater. 2, 25–33 (2013) A. Nigrawal, N. Chand, Prog. Nanotechnol. Nanomater. 2, 25–33 (2013)
15.
Zurück zum Zitat A.S. Roy, S. Gupta, S. Sindhu, A. Parveen, P.C. Ramamurthy, Compos. B 47, 314–319 (2013)CrossRef A.S. Roy, S. Gupta, S. Sindhu, A. Parveen, P.C. Ramamurthy, Compos. B 47, 314–319 (2013)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat C.A. Finch, Polyvinyl alcohol properties and application (Wiley, New York, 1973) C.A. Finch, Polyvinyl alcohol properties and application (Wiley, New York, 1973)
17.
Zurück zum Zitat S. Gunasekaran, E. Sailatha, S. Seshadri, S. Kumaresan, Indian J. Pure Appl. Phys. 47, 12–18 (2009) S. Gunasekaran, E. Sailatha, S. Seshadri, S. Kumaresan, Indian J. Pure Appl. Phys. 47, 12–18 (2009)
18.
Zurück zum Zitat S. Keskin, I. Uslu, T. Tunc, M. Ozturk, A. Aytimur, Mater. Manuf. Process. 26, 1346–1351 (2011)CrossRef S. Keskin, I. Uslu, T. Tunc, M. Ozturk, A. Aytimur, Mater. Manuf. Process. 26, 1346–1351 (2011)CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat K.S. Hemalatha, K. Rukmani, N. Suriyamurthy, B.M. Nagabhushana, Mater. Res. Bull. 51, 438–446 (2014)CrossRef K.S. Hemalatha, K. Rukmani, N. Suriyamurthy, B.M. Nagabhushana, Mater. Res. Bull. 51, 438–446 (2014)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat J. Xu, X. Cui, J. Zhang, H. Liang, H. Wang, J. Li, Bull. Mater. Sci. 31, 189–192 (2008)CrossRef J. Xu, X. Cui, J. Zhang, H. Liang, H. Wang, J. Li, Bull. Mater. Sci. 31, 189–192 (2008)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat R.P. Chahal, S. Mahendia, A.K. Tomar, S. Kumar, J. Alloys Compd. 538, 212–219 (2012)CrossRef R.P. Chahal, S. Mahendia, A.K. Tomar, S. Kumar, J. Alloys Compd. 538, 212–219 (2012)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat H. Karami, M. Ghasemi, S. Matini, Int. J. Electrochem. Sci. 8, 11661–11679 (2013) H. Karami, M. Ghasemi, S. Matini, Int. J. Electrochem. Sci. 8, 11661–11679 (2013)
24.
25.
Zurück zum Zitat R. Selvaraj, K. Qi, S.M.Z. Al-Kindy, M. Sillanpaa, Y. Kim, C.W. Tai, Royal Soc. Chem. 4, 15371–15376 (2014) R. Selvaraj, K. Qi, S.M.Z. Al-Kindy, M. Sillanpaa, Y. Kim, C.W. Tai, Royal Soc. Chem. 4, 15371–15376 (2014)
26.
Zurück zum Zitat S. Wu, C. Chen, X. Shen, G. Li, L. Gao, A. Chen, J. Hou, X. Liang, Cryst. Eng. Comm. 15, 4162–4166 (2013)CrossRef S. Wu, C. Chen, X. Shen, G. Li, L. Gao, A. Chen, J. Hou, X. Liang, Cryst. Eng. Comm. 15, 4162–4166 (2013)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat I. Saini, J. Rozra, N. Chandak, S. Aggarwal, P.K. Sharma, A. Sharma, Mater. Chem. Phys. 139, 802–810 (2013)CrossRef I. Saini, J. Rozra, N. Chandak, S. Aggarwal, P.K. Sharma, A. Sharma, Mater. Chem. Phys. 139, 802–810 (2013)CrossRef
28.
29.
30.
Zurück zum Zitat V. Raja, A.K. Sharma, V.V.R.N. Rao, Mater. Lett. 58, 3242–3247 (2004)CrossRef V. Raja, A.K. Sharma, V.V.R.N. Rao, Mater. Lett. 58, 3242–3247 (2004)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat T. Blythe, D. Bloor, Electrical properties of polymers (Cambridge University Press, Cambridge, 2005) T. Blythe, D. Bloor, Electrical properties of polymers (Cambridge University Press, Cambridge, 2005)
32.
33.
Zurück zum Zitat M. Trihotri, U.K. Dwivedi, F.H. Khan, M.M. Malik, M.S. Qureshi, J. Non-Cryst. Solids 421, 1–13 (2015)CrossRef M. Trihotri, U.K. Dwivedi, F.H. Khan, M.M. Malik, M.S. Qureshi, J. Non-Cryst. Solids 421, 1–13 (2015)CrossRef
34.
35.
36.
Zurück zum Zitat M.H. Harun, E. Saion, A. Kassim, M.Y. Hussain, I.S. Mustafa, M.A.A. Omer, Malays. Polym. J. 3, 24–31 (2008) M.H. Harun, E. Saion, A. Kassim, M.Y. Hussain, I.S. Mustafa, M.A.A. Omer, Malays. Polym. J. 3, 24–31 (2008)
37.
38.
Zurück zum Zitat OGh Abdullah, B.K. Aziz, A.O. Saeed, Int. J. Sci. Adv. Technol. 2, 65–70 (2012) OGh Abdullah, B.K. Aziz, A.O. Saeed, Int. J. Sci. Adv. Technol. 2, 65–70 (2012)
40.
Zurück zum Zitat J. Yang, X.J. Meng, M.R. Shen, L. Fang, J.L. Wang, T. Lin, J.L. Sun, J.H. Chu, J. Appl. Phys. 104, 104113 (2008)CrossRef J. Yang, X.J. Meng, M.R. Shen, L. Fang, J.L. Wang, T. Lin, J.L. Sun, J.H. Chu, J. Appl. Phys. 104, 104113 (2008)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat M.S. Aziz, A.G. Mostafa, A.M. Youssef, S.M.S. Youssif, Phys. Res. Int. 2011, 1–10 (2011)CrossRef M.S. Aziz, A.G. Mostafa, A.M. Youssef, S.M.S. Youssif, Phys. Res. Int. 2011, 1–10 (2011)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat D.K. Ray, A.K. Himanshu, T.P. Sinha, Indian J. Pure App. Phys. 43, 787–793 (2005) D.K. Ray, A.K. Himanshu, T.P. Sinha, Indian J. Pure App. Phys. 43, 787–793 (2005)
45.
Zurück zum Zitat S. Choudhary, R.J. Sengwa, Indian J. Eng. Mater. Sci. 19, 245–252 (2012) S. Choudhary, R.J. Sengwa, Indian J. Eng. Mater. Sci. 19, 245–252 (2012)
46.
Zurück zum Zitat OGh Abdullah, S.R. Saeed, Chem. Mater. Res. 3, 19–24 (2013) OGh Abdullah, S.R. Saeed, Chem. Mater. Res. 3, 19–24 (2013)
47.
Zurück zum Zitat N. Ahad, E. Saion, E. Gharibshahi, J. Nanomater. 2012, Article ID 857569 (2012) N. Ahad, E. Saion, E. Gharibshahi, J. Nanomater. 2012, Article ID 857569 (2012)
48.
50.
Zurück zum Zitat F.H.A. El-Kader, W.H. Osman, R.S. Hafez, Phys. B 408, 140–150 (2013)CrossRef F.H.A. El-Kader, W.H. Osman, R.S. Hafez, Phys. B 408, 140–150 (2013)CrossRef
51.
Zurück zum Zitat M. Ravi, S. Bhavani, K.K. Kumar, V.V.R.N. Rao, Solid State Sci. 19, 85–93 (2013)CrossRef M. Ravi, S. Bhavani, K.K. Kumar, V.V.R.N. Rao, Solid State Sci. 19, 85–93 (2013)CrossRef
52.
Zurück zum Zitat T.V. Kumar, A.S. Chary, S. Bhardwaj, A.M. Awasthi, S.N. Reddy, Int. J. Mater. Sci. Appl. 2, 173–178 (2013) T.V. Kumar, A.S. Chary, S. Bhardwaj, A.M. Awasthi, S.N. Reddy, Int. J. Mater. Sci. Appl. 2, 173–178 (2013)
Metadaten
Titel
Electrical conductivity and dielectric characteristics of in situ prepared PVA/HgS nanocomposite films
verfasst von
Omed Gh. Abdullah
Yahya A. K. Salman
Salwan A. Saleem
Publikationsdatum
12.12.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 4/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-4196-4

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2016 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt