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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2019

20.05.2019

MWCNTs/BaTiO3 metacomposite with negative permittivity behavior and electric percolation phenomenon in radio frequency

verfasst von: Huan Ren, Zhongyang Wang, Guohua Fan, Yunpeng Qu, Ciqun Xu, Jiaqi Chen, Yuliang Jiang, Yao Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2019

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Abstract

Negative permittivity has taken off as a research topic in percolative composites recent years. Comparing with the common conductive constituent element in the preparation of metamaterials such as metal, one-dimensional conductive carbon nanotubes (CNTs) provide another choice of functional phase. In this paper, barium titanate (BaTiO3) with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) uniformly dispersed in the ceramic matrix were prepared by traditional ceramic sintering technology. Field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy were used to characterize microstructures and phase composition of the metacomposites. With the increasing of CNTs content, the percolation phenomenon of electrical conductivity (9.95 wt%) was found and the conductive mechanism changed because of the formation of conductive MWCNTs networks. Moreover, the negative permittivity behavior was observed when the MWCNTs content reached 7 wt% and the plasma-like negative permittivity behavior could be well explained by the low frequency plasmonic state generated from conductive nanotube networks using the Drude model.

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Metadaten
Titel
MWCNTs/BaTiO3 metacomposite with negative permittivity behavior and electric percolation phenomenon in radio frequency
verfasst von
Huan Ren
Zhongyang Wang
Guohua Fan
Yunpeng Qu
Ciqun Xu
Jiaqi Chen
Yuliang Jiang
Yao Liu
Publikationsdatum
20.05.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01349-2

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