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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 3/2016

01.09.2016 | Review Paper: Sol-gel and hybrid materials for dielectric, electronic, magnetic and ferroelectric applications

Carriers mediated magnetic and impedance spectroscopic analysis of sol–gel synthesized Zn0.95−x Mn x Fe0.05O (0 ≤ x ≤ 0.05) DMSs

verfasst von: M. Sajid Shafiq, Muhammad Furqan, Shahid Atiq, Murtaza Saleem, Saira Riaz, Shahzad Naseem

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 3/2016

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Abstract

Zn0.95−x Mn x Fe0.05O (0 ≤ x ≤ 0.05) dilute magnetic semiconductors were prepared using sol–gel auto-combustion method for potential spintronic applications. Effect of Mn + Fe doping on dielectric and magnetic behavior of ZnO-based dilute magnetic semiconductors has been probed systematically. Investigation of crystal structure reveals that co-doping of Mn and Fe into the host ZnO does not transform its wurtzite-type hexagonal lattice. This efficient substitution of the dopants at the host site resulted in a gradual decrease in the lattice parameters attributed to the local coordination. Well-dispersed nanometer-sized grains have been revealed by images obtained using a field emission scanning electron microscope. Energy-dispersive X-ray analysis confirms the exact nominal composition of the stoichiometric elements present in the samples. Dielectric measurements performed using an impedance analyzer in a frequency range of 20 Hz to 20 MHz follow Koop’s theory and Maxwell–Wagner two-layered model. Nyquist plot (Cole–Cole) shows that the data points are laying on single semicircle, which shows the dominant behavior of the grain boundary’s effect. Magnetic characteristics explored by a vibrating sample magnetometer revealed that with increased Mn doping, enhanced values of both saturation magnetization and coercivity were obtained.

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Metadaten
Titel
Carriers mediated magnetic and impedance spectroscopic analysis of sol–gel synthesized Zn0.95−x Mn x Fe0.05O (0 ≤ x ≤ 0.05) DMSs
verfasst von
M. Sajid Shafiq
Muhammad Furqan
Shahid Atiq
Murtaza Saleem
Saira Riaz
Shahzad Naseem
Publikationsdatum
01.09.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 3/2016
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-016-4079-z

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