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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 23/2017

22.08.2017

Structural, dielectric and impedance spectroscopy studies of (Na0.5Bi0.5)(Zr0.025Ti0.975)O3 ceramic

verfasst von: I. Ghamgui, A. Aydi, Z. Sassi, L. Seveyrat, V. Perrin, A. Maalej, L. Lebrun, H. Khemakhem

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 23/2017

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Abstract

Structural, vibrational, dielectric and electrical properties of (Na0.5Bi0.5)(Zr0.025Ti0.975)O3 ceramic synthesized by the solid-state reaction technique have been carried out. The X-ray diffraction analysis was indicated as a pure perovskite phase in the rhombohedral structure. The modes of rhombohedral vibrations were appeared in the experimental Raman spectrum at room temperature. The dielectric and electrical properties of the material were investigated by impedance spectroscopy analysis for a broad range of temperatures (50–560 °C) and frequency domain of 102−106 Hz. The dielectric measurement exhibit two phase transitions: a ferro-antiferroelectric transition followed by an antiferro-paraelectric transition at higher temperatures. Complex impedance analysis was carried out in order to distinct the contribution of the grains and the grain boundaries to the total electrical conduction. The Nyquist plot was proved to be a non-Debye relaxation mechanism. The combined spectroscopic plots of the imaginary part of electric impedance and modulus confirmed the non-Debye type behavior. The frequency dependent ac conductivity obeys the double power law behavior and shows three types of conduction process. The significant decrease of dc conductivity spectrum followed the Arrhenius relationship. The values of calculated activation energy of the compound implied that the electrical conduction is mostly due the high oxygen mobility.

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4.
Zurück zum Zitat J. Kulawik, D. Szwagierczak, B. Groger, Bull. Pol. Ac. 55, 293–297 (2007) J. Kulawik, D. Szwagierczak, B. Groger, Bull. Pol. Ac. 55, 293–297 (2007)
5.
Zurück zum Zitat M.D. Maeder, D. Damjanovic, N. Setter, J. Electroceram. 13, 385–392 (2004)CrossRef M.D. Maeder, D. Damjanovic, N. Setter, J. Electroceram. 13, 385–392 (2004)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Q. Xu, S. Chen, W. Chen, S. Wu, J. Lee, J. Zhou, H. Sun, Y. Li, J. Alloy. Compd. 381, 221–225 (2004)CrossRef Q. Xu, S. Chen, W. Chen, S. Wu, J. Lee, J. Zhou, H. Sun, Y. Li, J. Alloy. Compd. 381, 221–225 (2004)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat G.A. Smolenski, A.I. Aganovskaya, Sov. Phys. Solid State 1, 1429–1437 (1960) G.A. Smolenski, A.I. Aganovskaya, Sov. Phys. Solid State 1, 1429–1437 (1960)
8.
Zurück zum Zitat S. Yun, X. Wang, J. Shi, D. Xu, J. Alloy. Compd. 485, 610–615 (2009)CrossRef S. Yun, X. Wang, J. Shi, D. Xu, J. Alloy. Compd. 485, 610–615 (2009)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat B.J. Chu, D.R. Chen, G.R. Li, Q.R. Yin, J. Europ. Ceram. Soc. 22, 2115–2121 (2002)CrossRef B.J. Chu, D.R. Chen, G.R. Li, Q.R. Yin, J. Europ. Ceram. Soc. 22, 2115–2121 (2002)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat T. Takenaka, K. Maruyama, K. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys. 30, 2236–2239 (1991)CrossRef T. Takenaka, K. Maruyama, K. Sakata, Jpn. J. Appl. Phys. 30, 2236–2239 (1991)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya, E. Otsuki, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 5564–5567 (1999)CrossRef A. Sasaki, T. Chiba, Y. Mamiya, E. Otsuki, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 5564–5567 (1999)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat M. Zannen, A. Lahmar, M. Dietze, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, Mater. Chem. Phys. 134, 829–833 (2012)CrossRef M. Zannen, A. Lahmar, M. Dietze, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, Mater. Chem. Phys. 134, 829–833 (2012)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat V. Pal, R.K. Dwivedi, O.P. Thakur, Current Appl. Phys. 14, 99–107 (2014)CrossRef V. Pal, R.K. Dwivedi, O.P. Thakur, Current Appl. Phys. 14, 99–107 (2014)CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat K. Lily, K. Kumari, R.N.P. Prasad, Choudhary, J. Alloy. Compd. 453, 325–331 (2008)CrossRef K. Lily, K. Kumari, R.N.P. Prasad, Choudhary, J. Alloy. Compd. 453, 325–331 (2008)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Rachakom, S. Jiansirisomboon, A. Watcharapasorn, Ceram. Int. 39, S139–S143 (2013)CrossRef A. Rachakom, S. Jiansirisomboon, A. Watcharapasorn, Ceram. Int. 39, S139–S143 (2013)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat K. Kumari, K. Prasad, K.L. Yadav, S. Sen, Braz. J. Phys. 39, 297–300 (2009)CrossRef K. Kumari, K. Prasad, K.L. Yadav, S. Sen, Braz. J. Phys. 39, 297–300 (2009)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat A. Watcharapasorn, S. Jiansirisomboon, Adv. Mater. Res. 55, 133–136 (2008)CrossRef A. Watcharapasorn, S. Jiansirisomboon, Adv. Mater. Res. 55, 133–136 (2008)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat K. Reichmann, M. Naderer, J. Albering, F.A. Mautner, Adv. Sci. Tech. 90, 43–50 (2004)CrossRef K. Reichmann, M. Naderer, J. Albering, F.A. Mautner, Adv. Sci. Tech. 90, 43–50 (2004)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat J. Rodriguez-Carvajal, Program Fullprof, Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, version Avril 2008, LLB-LCSIM, 2008 J. Rodriguez-Carvajal, Program Fullprof, Laboratoire Léon Brillouin, CEA-CNRS, version Avril 2008, LLB-LCSIM, 2008
22.
Zurück zum Zitat Q. Zhang, T. Yang, Y. Zhang, X. Yao, J. Alloy. Compd. 583, 254–258 (2014)CrossRef Q. Zhang, T. Yang, Y. Zhang, X. Yao, J. Alloy. Compd. 583, 254–258 (2014)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat B.K. Barick, R.N.P. Choudhary, D.K. Pradhan, Ceram. Int. 39, 5695–5704 (2013)CrossRef B.K. Barick, R.N.P. Choudhary, D.K. Pradhan, Ceram. Int. 39, 5695–5704 (2013)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat R. Kumari, N. Ahlawat, A. Agarwal, S. Sanghi, M. Sindhu, J. Alloy. Compd. 695, 3282–3289 (2017)CrossRef R. Kumari, N. Ahlawat, A. Agarwal, S. Sanghi, M. Sindhu, J. Alloy. Compd. 695, 3282–3289 (2017)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat M.K. Niranjan, T. Karthik, S. Asthana, J. Pan, U.V. Waghmare, J. Appl. Phys. 113, 194106–194113 (2013)CrossRef M.K. Niranjan, T. Karthik, S. Asthana, J. Pan, U.V. Waghmare, J. Appl. Phys. 113, 194106–194113 (2013)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Zannen, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, J. Alloy. Compd. 555, 56–61 (2013)CrossRef M. Zannen, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, J. Alloy. Compd. 555, 56–61 (2013)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat J. Anthoniappen, C.S. Tu, P.-Y. Chen, C.-S. Chen, Y.U. Idzerda, S.-J. Chiu, J. Europ. Ceram. Soc. 35, 3495–3506 (2015)CrossRef J. Anthoniappen, C.S. Tu, P.-Y. Chen, C.-S. Chen, Y.U. Idzerda, S.-J. Chiu, J. Europ. Ceram. Soc. 35, 3495–3506 (2015)CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat B.K. Barick, R.N.P. Choudhary, DillipK. Pradhan, Mater. Chem. Phys. 132, 1007–1014 (2012)CrossRef B.K. Barick, R.N.P. Choudhary, DillipK. Pradhan, Mater. Chem. Phys. 132, 1007–1014 (2012)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat V. Dorcet, G. Troillard, P. Boullay, Chem. Mater. 20, 5061–5073 (2008)CrossRef V. Dorcet, G. Troillard, P. Boullay, Chem. Mater. 20, 5061–5073 (2008)CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat O. Turki, A. Slimani, L. Seveyrat, G. Sebald, V. Perrin, Z. Sassi, H. Khemakhem, L. Lebrun, J. Appl. Phys. 120, 054102–054110 (2016)CrossRef O. Turki, A. Slimani, L. Seveyrat, G. Sebald, V. Perrin, Z. Sassi, H. Khemakhem, L. Lebrun, J. Appl. Phys. 120, 054102–054110 (2016)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M. Zannen, M. Dietze, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, Ceram. Int. 40, 13461–13469 (2014)CrossRef M. Zannen, M. Dietze, H. Khemakhem, A. Kabadou, M. Es-Souni, Ceram. Int. 40, 13461–13469 (2014)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat B.C. Sutar, R.N.P. Choudhary, P.R. Das, Ceram. Int. 40, 7791–7798 (2014)CrossRef B.C. Sutar, R.N.P. Choudhary, P.R. Das, Ceram. Int. 40, 7791–7798 (2014)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat B.V. Bahuguna Saradhi, K. Srinivas, G. Prasad, S.V. Suryanarayana, T. Bhimasankaram, Mater. Sci. Eng. B 98, 10–16 (2003)CrossRef B.V. Bahuguna Saradhi, K. Srinivas, G. Prasad, S.V. Suryanarayana, T. Bhimasankaram, Mater. Sci. Eng. B 98, 10–16 (2003)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Q. Xu, M.T. Lanagan, X. Huang, J. Xie, L. Zhang, H. Hao, H. Liu, Ceram. Int. 42, 9728–9736 (2016)CrossRef Q. Xu, M.T. Lanagan, X. Huang, J. Xie, L. Zhang, H. Hao, H. Liu, Ceram. Int. 42, 9728–9736 (2016)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat M. Li, A. Feteira, D.C. Sinclair, J. Appl. Phys. 98, 084101–084107 (2005)CrossRef M. Li, A. Feteira, D.C. Sinclair, J. Appl. Phys. 98, 084101–084107 (2005)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat M.M. Costa, G.F.M. Pires, A.J. Terezo, M.P.F. Graça, A.S.B. Sombra, J. Appl. Phys. 110, 034107–034114 (2011)CrossRef M.M. Costa, G.F.M. Pires, A.J. Terezo, M.P.F. Graça, A.S.B. Sombra, J. Appl. Phys. 110, 034107–034114 (2011)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat D.K. Pradhan, R.N.P. Choudhary, C. Rinaldi, R.S. Katiyar, J. Appl. Phys. 106, 024102–024112 (2009)CrossRef D.K. Pradhan, R.N.P. Choudhary, C. Rinaldi, R.S. Katiyar, J. Appl. Phys. 106, 024102–024112 (2009)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat D.K. Sharma, N. Kumar, S. Sharma, R. Rai, Mater. Chem. Phys. 141, 145–152 (2013)CrossRef D.K. Sharma, N. Kumar, S. Sharma, R. Rai, Mater. Chem. Phys. 141, 145–152 (2013)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat R. Kumari, N. Ahlawat, A. Agarwal, S. Sanghi, M. Sindhu, N. Ahlawat, J. Alloy. Compd. 676, 452–460 (2016)CrossRef R. Kumari, N. Ahlawat, A. Agarwal, S. Sanghi, M. Sindhu, N. Ahlawat, J. Alloy. Compd. 676, 452–460 (2016)CrossRef
42.
43.
Zurück zum Zitat A.P. Barranco, J.D.S. Guerra, R.L. Noda, E.B. Araújo, J. Phys. D 41, 215503–215508 (2008)CrossRef A.P. Barranco, J.D.S. Guerra, R.L. Noda, E.B. Araújo, J. Phys. D 41, 215503–215508 (2008)CrossRef
44.
47.
Zurück zum Zitat N. Ortega, A. Kumar, P. Bhattacharya, S.B. Majumder, R.S. Katiyar, Phys. Rev. B Condens Matter 77, 014111–014121 (2008)CrossRef N. Ortega, A. Kumar, P. Bhattacharya, S.B. Majumder, R.S. Katiyar, Phys. Rev. B Condens Matter 77, 014111–014121 (2008)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat S. Sumi, P.P. Rao, M. Deepa, P. Koshy, J. App. Phys. 108, 063718–063727 (2010)CrossRef S. Sumi, P.P. Rao, M. Deepa, P. Koshy, J. App. Phys. 108, 063718–063727 (2010)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat A. Oueslati, F. Hlel, K. Guidara, M. Gargouri, J. Alloy. Compd. 492, 508–514 (2010)CrossRef A. Oueslati, F. Hlel, K. Guidara, M. Gargouri, J. Alloy. Compd. 492, 508–514 (2010)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat S. Mollah, K.K. Som, K. Bose, B.K. Chaudri, J. Appl. Phys. 74, 931–937 (1993)CrossRef S. Mollah, K.K. Som, K. Bose, B.K. Chaudri, J. Appl. Phys. 74, 931–937 (1993)CrossRef
52.
Zurück zum Zitat T. Sahu, A.K. Patra, B. Behera, J. Alloy. Compd. 695, 2273–2284 (2017)CrossRef T. Sahu, A.K. Patra, B. Behera, J. Alloy. Compd. 695, 2273–2284 (2017)CrossRef
Metadaten
Titel
Structural, dielectric and impedance spectroscopy studies of (Na0.5Bi0.5)(Zr0.025Ti0.975)O3 ceramic
verfasst von
I. Ghamgui
A. Aydi
Z. Sassi
L. Seveyrat
V. Perrin
A. Maalej
L. Lebrun
H. Khemakhem
Publikationsdatum
22.08.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 23/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-7682-z

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