Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2016

19.02.2016

Cr modified Raman, optical band gap and magnetic properties of SnO2 nanoparticles

verfasst von: Vivek Agrahari, Mohan Chandra Mathpal, Sachin Kumar, Mahendra Kumar, Arvind Agarwal

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 6/2016

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Pure and Cr (1, 3, 5, 7 and 10 at.%) doped SnO2 nanoparticles were synthesized in aqueous solution by a low cost chemical co-precipitation method without using any stabilizing agent. The effects of Cr doping on Raman, optical band gap and magnetic properties of SnO2 nanoparticles were investigated. Particle size is found to decrease with Cr doping into the SnO2 matrix which was confirmed by TEM. Besides of the fundamental mode of vibration, two additional peaks are also observed in Raman spectra which are correlated to Cr. The absorption spectra showed two peaks at 340 and 454 nm. The absorbance peak at 340 nm is assigned to the transition from valence band (VB) to conduction band (CB) and the peak at 454 nm was due to the transition from VB to mid gap energy level introduced by Cr. The optical band gap of undoped SnO2 nanoparticles is calculated to be 3 eV. With the doping of Cr in SnO2, band gap increases due to the decrease in particle size. The emission intensity is found to decrease with the increase in Cr doping due to the emission from CB to mid gap energy levels introduced by Cr between CB and VB. Undoped SnO2 nanoparticles show room temperature ferromagnetism due to the presence of defects and oxygen vacancies. The heavily doped SnO2 nanoparticles show paramagnetic nature due to the antiferromagnetic coupling between Cr and its nearest neighbour.

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 A.S. Ahmed, S.M. Muhamed, M.L. Singla, S. Tabassum, A.H. Naqvi, A. Azam, J. Lumin. 131, 1 (2011)CrossRef A.S. Ahmed, S.M. Muhamed, M.L. Singla, S. Tabassum, A.H. Naqvi, A. Azam, J. Lumin. 131, 1 (2011)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat S.Y. Choi, M.H. Kim, Y. Kwon, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 3576 (2012)CrossRef S.Y. Choi, M.H. Kim, Y. Kwon, Phys. Chem. Chem. Phys. 14, 3576 (2012)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat V. Agrahari, M.C. Mathpal, M. Kumar, A. Agarwal, J. Alloys Compd. 622, 48 (2015)CrossRef V. Agrahari, M.C. Mathpal, M. Kumar, A. Agarwal, J. Alloys Compd. 622, 48 (2015)CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat Z. Ying, Q. Wan, Z.T. Song, S.L. Feng, Nanotechnology 15, 1682 (2004)CrossRef Z. Ying, Q. Wan, Z.T. Song, S.L. Feng, Nanotechnology 15, 1682 (2004)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Z. Peng, Z. Shi, M. Liu, Chem. Commun. 21, 25 (2000) Z. Peng, Z. Shi, M. Liu, Chem. Commun. 21, 25 (2000)
10.
Zurück zum Zitat H.S. Kim, L. Bi, G.F. Dionne, C.A. Ross, H.J. Paik, Phys. Rev. B Condens. Matter Mater. Phys. 77, 214 (2008) H.S. Kim, L. Bi, G.F. Dionne, C.A. Ross, H.J. Paik, Phys. Rev. B Condens. Matter Mater. Phys. 77, 214 (2008)
11.
Zurück zum Zitat R. Kalai Selvan, I. Perelshtein, N. Perkas, A. Gedanken, J. Phys. Chem. C 112, 1825 (2008)CrossRef R. Kalai Selvan, I. Perelshtein, N. Perkas, A. Gedanken, J. Phys. Chem. C 112, 1825 (2008)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S.K. Misra, S.I. Andronenko, S. Rao, S.V. Bhat, C. Van Komen, A. Punnoose, J. Appl. Phys. 105, 07C514 (2009)CrossRef S.K. Misra, S.I. Andronenko, S. Rao, S.V. Bhat, C. Van Komen, A. Punnoose, J. Appl. Phys. 105, 07C514 (2009)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat K. Subramanyam, N. Sreelekha, G. Murali, D. Reddy, R.P. Vijayalakshmi, Phys. B 454, 86 (2014)CrossRef K. Subramanyam, N. Sreelekha, G. Murali, D. Reddy, R.P. Vijayalakshmi, Phys. B 454, 86 (2014)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat N. Lavanya, S. Radhakrishnan, C. Sekar, M. Navaneethan, Y. Hayakawa, Analyst 138, 2061 (2013)CrossRef N. Lavanya, S. Radhakrishnan, C. Sekar, M. Navaneethan, Y. Hayakawa, Analyst 138, 2061 (2013)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat T. Gandhi, R. Babu, K. Ramamurthi, Mater. Sci. Semicond. Process. 16, 472 (2013)CrossRef T. Gandhi, R. Babu, K. Ramamurthi, Mater. Sci. Semicond. Process. 16, 472 (2013)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat M.A.P. Herrero, D. Maestre, J.R. Castellanos, A. Cremades, J. Piqueras, J.M.G. Calbet, CrystEngComm 16, 2969 (2014)CrossRef M.A.P. Herrero, D. Maestre, J.R. Castellanos, A. Cremades, J. Piqueras, J.M.G. Calbet, CrystEngComm 16, 2969 (2014)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat K. Nomura, J. Okabayashi, K. Okamura, Y. Yamada, J. Appl. Phys. 110, 083901 (2011)CrossRef K. Nomura, J. Okabayashi, K. Okamura, Y. Yamada, J. Appl. Phys. 110, 083901 (2011)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H. Kimura, T. Fukumura, H. Koinuma, M. Kawasaki, Phys. E 10, 265 (2001)CrossRef H. Kimura, T. Fukumura, H. Koinuma, M. Kawasaki, Phys. E 10, 265 (2001)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat A.K. Mishra, T.P. Sinha, S. Bandyopadhyay, D. Das, Mater. Chem. Phys. 125, 252 (2011)CrossRef A.K. Mishra, T.P. Sinha, S. Bandyopadhyay, D. Das, Mater. Chem. Phys. 125, 252 (2011)CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat F.H. Aragon, J.A.H. Coaquira, P. Hidalgo, S.L.M. Brito, D. Gouvea, R.H.R. Castro, J. Non-Cryst. Solids 356, 2960 (2010)CrossRef F.H. Aragon, J.A.H. Coaquira, P. Hidalgo, S.L.M. Brito, D. Gouvea, R.H.R. Castro, J. Non-Cryst. Solids 356, 2960 (2010)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat L. Fang, X. Zu, C. Liu, Z. Li, G. Peleckis, S. Zhu, H. Liu, L. Wang, J. Alloys Compd. 491, 679 (2010)CrossRef L. Fang, X. Zu, C. Liu, Z. Li, G. Peleckis, S. Zhu, H. Liu, L. Wang, J. Alloys Compd. 491, 679 (2010)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat B. Sathyaseelan, K. Senthilnathan, T. Alagesan, R. Jayavel, K. Sivakumar, Mater. Chem. Phys. 124, 1046 (2010)CrossRef B. Sathyaseelan, K. Senthilnathan, T. Alagesan, R. Jayavel, K. Sivakumar, Mater. Chem. Phys. 124, 1046 (2010)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat M.A. Wahab, Solid State Physics, 2nd edn. (Narosa Publishing House, New Delhi, 2010) M.A. Wahab, Solid State Physics, 2nd edn. (Narosa Publishing House, New Delhi, 2010)
28.
Zurück zum Zitat V. Raghavan, Materials Science and Engineering (Prentice Hall of India, New Delhi, 1996) V. Raghavan, Materials Science and Engineering (Prentice Hall of India, New Delhi, 1996)
29.
30.
Zurück zum Zitat M.C. Mathpal, A.K. Tripathi, P. Kumar, R. Balasubramaniyan, M.K. Singh, J.S. Chung, S.H. Hur, A. Agarwal, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 23874 (2014)CrossRef M.C. Mathpal, A.K. Tripathi, P. Kumar, R. Balasubramaniyan, M.K. Singh, J.S. Chung, S.H. Hur, A. Agarwal, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 23874 (2014)CrossRef
32.
33.
Zurück zum Zitat A. Dieguez, A.R. Rodriguez, A. Vila, J.R. Morante, J. Appl. Phys. 90, 1550 (2001)CrossRef A. Dieguez, A.R. Rodriguez, A. Vila, J.R. Morante, J. Appl. Phys. 90, 1550 (2001)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat H. Matralis, M. Ciardelli, M. Ruwet, P. Grange, J. Catal. 157, 523 (1995)CrossRef H. Matralis, M. Ciardelli, M. Ruwet, P. Grange, J. Catal. 157, 523 (1995)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat T. Passuello, M. Pedroni, F. Piccinelli, S. Polizzi, P. Marzola, S. Tambalo, G. Conti, D. Benati, F. Vetrone, M. Bettinelli, A. Speghini, Nanoscale 4, 7682 (2012)CrossRef T. Passuello, M. Pedroni, F. Piccinelli, S. Polizzi, P. Marzola, S. Tambalo, G. Conti, D. Benati, F. Vetrone, M. Bettinelli, A. Speghini, Nanoscale 4, 7682 (2012)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat M. Sudha, S. Senthilkumar, R. Hariharan, A. Suganthi, M. Rajarajan, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 65, 301 (2013)CrossRef M. Sudha, S. Senthilkumar, R. Hariharan, A. Suganthi, M. Rajarajan, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 65, 301 (2013)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat X. Feng, J. Ma, F. Yang, F. Ji, F. Zong, C. Luan, H. Ma, Solid State Commun. 144, 269 (2007)CrossRef X. Feng, J. Ma, F. Yang, F. Ji, F. Zong, C. Luan, H. Ma, Solid State Commun. 144, 269 (2007)CrossRef
39.
40.
Zurück zum Zitat G.A. Alanko, A. Thurber, C.B. Hanna, A. Punnoose, J. Appl. Phys. 111, 07C321 (2012)CrossRef G.A. Alanko, A. Thurber, C.B. Hanna, A. Punnoose, J. Appl. Phys. 111, 07C321 (2012)CrossRef
41.
42.
Zurück zum Zitat V. Agrahari, A.K. Tripathi, M.C. Mathpal, A.C. Pandey, S.K. Mishra, R.K. Shukla, A. Agarwal, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26(12), 9571–9582 (2015)CrossRef V. Agrahari, A.K. Tripathi, M.C. Mathpal, A.C. Pandey, S.K. Mishra, R.K. Shukla, A. Agarwal, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26(12), 9571–9582 (2015)CrossRef
Metadaten
Titel
Cr modified Raman, optical band gap and magnetic properties of SnO2 nanoparticles
verfasst von
Vivek Agrahari
Mohan Chandra Mathpal
Sachin Kumar
Mahendra Kumar
Arvind Agarwal
Publikationsdatum
19.02.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 6/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-4525-2

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 6/2016 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt