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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2020

22.04.2020

Structural, optical, and dielectric properties of nano-ZnMn2−xVxO4

verfasst von: Zein K. Heiba, M. M. Ghannam, M. M. S. Sanad, A. A. Albassam, Mohamed Bakr Mohamed

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2020

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Abstract

Nano-ZnMn2−xVxO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.4) system was prepared by a simple sol–gel procedure. All samples exhibited a single spinel tetragonal phase excepting the sample with x = 0.4. The microstructure was investigated using X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Full structural characterization was performed applying Rietveld analysis, X-ray photoelectron spectroscopic (XPS), and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) techniques. XPS analysis revealed the variation of the valence state of V and Mn with the doping level (x). Rietveld analysis revealed the distribution of different cations Mn, Zn, and V between the tetrahedral and octahedral sites, a result confirmed by XPS and FTIR analyses. The average bond lengths of tetra- and octahedral sites were determined and correlated with FTIR bands. Also, the different optical parameters were explored for all samples using UV–Vis diffused reflectance technique. The optical bandgap is increased by increasing the V content (x) in the nano-ZnMn2−xVxO4 matrix. The dielectric characteristics and ac conductivity varied depending on the amount of V doping and purity of the samples. The mechanism of conductivity in the different samples was investigated in detail.

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Metadaten
Titel
Structural, optical, and dielectric properties of nano-ZnMn2−xVxO4
verfasst von
Zein K. Heiba
M. M. Ghannam
M. M. S. Sanad
A. A. Albassam
Mohamed Bakr Mohamed
Publikationsdatum
22.04.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03429-0

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