Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2018

31.01.2018

Structurally tuned multifunctional characteristics of Nd-substituted lanthanum zirconates

verfasst von: Ghulam M. Mustafa, Shahid Atiq, Murtaza Saleem, Shahzad Naseem, Jafar M. Parakkandy, I. A. Elsayed

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2018

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Phase stable Nd-substituted lanthanum zirconates of the form La2−xNdxZr2O7 (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6 and 2.0) with tunable structural parameters, were synthesized using a cost effective, wet chemical based sol–gel auto-combustion route. Rietveld’s refined X-ray diffraction patterns confirmed the formation of phase pure cubic pyrochlore structure with space group Fd3m. Data obtained from the refinement revealed that Nd-substitution at La-site reduced the lattice parameters from 10.782 to 10.637 Å and thus caused the shrinkage of the unit cell volume from 1253.452 to 1203.820 Å3. Field emission scanning electron microscopy operated in back scattered electron mode at 5.0 kV confirmed that Nd-substitution promoted the grain growth (77–430 nm) and densification of the prepared ceramics. Ferroelectric analysis showed that pure as well as Nd-substituted samples exhibited leaky ferroelectric loops at room temperature however, maximum value of polarization increased with substitution. Smaller values of coercivity and remanence obtained in the magnetic investigation suggested the superparamagnetic nature of the prepared samples. A profound effect of magnetic field on dielectric properties was also observed from the magnetodielectric study. The probable origin of magnetodielectric effect is discussed on the basis of dielectric study in the presence of magnetic field.

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 M. Amin, H.M. Rafique, M. Yousaf, S.M. Ramay, S. Atiq, J. Mater. Sci. 27, 11003–11011 (2016) M. Amin, H.M. Rafique, M. Yousaf, S.M. Ramay, S. Atiq, J. Mater. Sci. 27, 11003–11011 (2016)
2.
Zurück zum Zitat X. Chen, Z. Lu, F. Huang, J. Min, J. Li, J. Xiao, F. Yang, X. Zeng, J. Alloy. Compd. 693, 448–453 (2017)CrossRef X. Chen, Z. Lu, F. Huang, J. Min, J. Li, J. Xiao, F. Yang, X. Zeng, J. Alloy. Compd. 693, 448–453 (2017)CrossRef
3.
4.
Zurück zum Zitat A. Stoch, J. Maurin, P. Stoch, J. Kulawik, D. Szwagierczak, Nukleonika 62, 177–181 (2017)CrossRef A. Stoch, J. Maurin, P. Stoch, J. Kulawik, D. Szwagierczak, Nukleonika 62, 177–181 (2017)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat H. Paik, H. Hwang, K. No, S. Kwon, D.P. Cann, Appl. Phys. Lett. 90, 042908 (2007)CrossRef H. Paik, H. Hwang, K. No, S. Kwon, D.P. Cann, Appl. Phys. Lett. 90, 042908 (2007)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat S.T. Zhang, Y. Zhang, M.H. Lu, C.L. Du, Y.F. Chen, Z.G. Liu, Y.Y. Zhu, N.B. Ming, X.Q. Pan, Appl. Phys. Lett. 88, 162901 (2006)CrossRef S.T. Zhang, Y. Zhang, M.H. Lu, C.L. Du, Y.F. Chen, Z.G. Liu, Y.Y. Zhu, N.B. Ming, X.Q. Pan, Appl. Phys. Lett. 88, 162901 (2006)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat J. Kulawik, D. Szwagierczak, J. Eur. Ceram. Soc. 27, 2281–2286 (2007)CrossRef J. Kulawik, D. Szwagierczak, J. Eur. Ceram. Soc. 27, 2281–2286 (2007)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat S.T. Dadami, S. Matteppanavar, I. Shivaraja, S. Rayaprol, S.K. Deshpande, M.V. Murugendrappa, B. Angadi, J. Alloy. Compd. 724, 787–798 (2017)CrossRef S.T. Dadami, S. Matteppanavar, I. Shivaraja, S. Rayaprol, S.K. Deshpande, M.V. Murugendrappa, B. Angadi, J. Alloy. Compd. 724, 787–798 (2017)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat E. Reynolds, P.E.R. Blanchard, Q. Zhou, B.J. Kennedy, Z. Zhang, L.Y. Jang, Phys. Rev. B 85, 132101 (2012)CrossRef E. Reynolds, P.E.R. Blanchard, Q. Zhou, B.J. Kennedy, Z. Zhang, L.Y. Jang, Phys. Rev. B 85, 132101 (2012)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat L. Minervini, R.W. Grimes, K.E. Sickafus, J. Am. Ceram. Soc. 83, 1873–1878 (2000)CrossRef L. Minervini, R.W. Grimes, K.E. Sickafus, J. Am. Ceram. Soc. 83, 1873–1878 (2000)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat M.C. Hatnean, C. Decorse, M.R. Lees, O.A. Petrenko, G. Balakrishnan, Crystals 6, 1–18 (2016) M.C. Hatnean, C. Decorse, M.R. Lees, O.A. Petrenko, G. Balakrishnan, Crystals 6, 1–18 (2016)
12.
Zurück zum Zitat R.S. Yadav, I. Kuřitka, J. Vilcakova, J. Havlica, L. Kalina, P. Urbánek, M. Machovsky, M. Masar, M. Holek, J. Mater. Sci. 28, 9139–9154 (2017) R.S. Yadav, I. Kuřitka, J. Vilcakova, J. Havlica, L. Kalina, P. Urbánek, M. Machovsky, M. Masar, M. Holek, J. Mater. Sci. 28, 9139–9154 (2017)
14.
Zurück zum Zitat T. Okamura, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui, I. Terasaki, J. Phys. Soc. Jpn. 86, 084708 (2017)CrossRef T. Okamura, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui, I. Terasaki, J. Phys. Soc. Jpn. 86, 084708 (2017)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat X.W. Dong, K.F. Wang, S.J. Luo, J.G. Wan, J.M. Liu, J. Appl. Phys. 106, 104101 (2009)CrossRef X.W. Dong, K.F. Wang, S.J. Luo, J.G. Wan, J.M. Liu, J. Appl. Phys. 106, 104101 (2009)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Y. Hou, Z. Huang, J. Xue, Y. Wu, X. Shen, J. Chu, Appl. Phys. Lett. 86, 112905 (2005)CrossRef Y. Hou, Z. Huang, J. Xue, Y. Wu, X. Shen, J. Chu, Appl. Phys. Lett. 86, 112905 (2005)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat I.A. Sergienko, V. Keppens, M.M. Guire, R. Jin, J. He, S.H. Curnoe, B.C. Sales, P. Bhala, D.J. Singh, K. Schwarz, D. Mandrus, Phys. Rev. Lett. 92, 065501 (2004)CrossRef I.A. Sergienko, V. Keppens, M.M. Guire, R. Jin, J. He, S.H. Curnoe, B.C. Sales, P. Bhala, D.J. Singh, K. Schwarz, D. Mandrus, Phys. Rev. Lett. 92, 065501 (2004)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M.D.R. Marques, F.S. Portela, A.A.M. Oliveira, P. Barrozo, N.O. Moreno, P.C.A. Brito, J.A. Aguiar, Physica B 407, 3106–3108 (2012)CrossRef M.D.R. Marques, F.S. Portela, A.A.M. Oliveira, P. Barrozo, N.O. Moreno, P.C.A. Brito, J.A. Aguiar, Physica B 407, 3106–3108 (2012)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat R.A. Young, The Rietveld Method. (Oxford University Press, New York, 1993), pp. 4–5 R.A. Young, The Rietveld Method. (Oxford University Press, New York, 1993), pp. 4–5
20.
Zurück zum Zitat S.T. Aruna, C. Sanjeeviraja, N. Balaji, N.T. Manikandanath, Surf. Coat. Technol. 219, 131–138 (2013)CrossRef S.T. Aruna, C. Sanjeeviraja, N. Balaji, N.T. Manikandanath, Surf. Coat. Technol. 219, 131–138 (2013)CrossRef
21.
22.
Zurück zum Zitat T. Hagiwara, H. Yamamura, K. Nomura, M. Igawa, J. Ceram. Soc. Jpn. 121, 205–210 (2013)CrossRef T. Hagiwara, H. Yamamura, K. Nomura, M. Igawa, J. Ceram. Soc. Jpn. 121, 205–210 (2013)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat D.L. Mandujano, C.A.P. Salas, H.R. Luna, B.E. Esparza, A.L.G. Betancur, J.M.A. Orozco, L.G.T. Martínez, J.M. Saldaña, J. Therm. Spray Technol. 26, 1198–1206 (2017)CrossRef D.L. Mandujano, C.A.P. Salas, H.R. Luna, B.E. Esparza, A.L.G. Betancur, J.M.A. Orozco, L.G.T. Martínez, J.M. Saldaña, J. Therm. Spray Technol. 26, 1198–1206 (2017)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K.K. Rao, T. Banu, M. Vithal, G.Y.S.K. Swamy, K.R. Kumar, Mater. Lett. 54, 205–210 (2002)CrossRef K.K. Rao, T. Banu, M. Vithal, G.Y.S.K. Swamy, K.R. Kumar, Mater. Lett. 54, 205–210 (2002)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat W.Q. Liao, Y. Zhang, C.L. Hu, J.G. Mao, H.Y. Ye, P.F. Li, S.D. Huang, R.G. Xiong, Nat. Commun. 6, 1–7 (2015) W.Q. Liao, Y. Zhang, C.L. Hu, J.G. Mao, H.Y. Ye, P.F. Li, S.D. Huang, R.G. Xiong, Nat. Commun. 6, 1–7 (2015)
26.
Zurück zum Zitat M. Manikandan, K.S. Kumar, C. Venkateswaran, J. Appl. Phys. 118, 234105 (2015)CrossRef M. Manikandan, K.S. Kumar, C. Venkateswaran, J. Appl. Phys. 118, 234105 (2015)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat A. Mukherjee, M. Banerjee, S. Basu, N.T.K. Thanh, L.A.W. Green, M. Pal, Physica B 448, 199–203 (2014)CrossRef A. Mukherjee, M. Banerjee, S. Basu, N.T.K. Thanh, L.A.W. Green, M. Pal, Physica B 448, 199–203 (2014)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat P. Jarupoom, S. Eitssayeam, K. Pengpat, T. Tunkasiri, D.P. Cann, G. Rujijanagul, Nanoscale Res. Lett. 7, 59 (2012)CrossRef P. Jarupoom, S. Eitssayeam, K. Pengpat, T. Tunkasiri, D.P. Cann, G. Rujijanagul, Nanoscale Res. Lett. 7, 59 (2012)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat G.M. Mustafa, S. Atiq, S.K. Abbas, S. Riaz, S. Naseem, Ceram. Int. 44, 2170–2177 (2018)CrossRef G.M. Mustafa, S. Atiq, S.K. Abbas, S. Riaz, S. Naseem, Ceram. Int. 44, 2170–2177 (2018)CrossRef
32.
33.
Zurück zum Zitat M. Gholinejad, F. Zareh, C. Najera, Appl. Organomet. Chem. 32, 1–14 (2018)CrossRef M. Gholinejad, F. Zareh, C. Najera, Appl. Organomet. Chem. 32, 1–14 (2018)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat G. Ali, S.A. Siddiqi, S.M. Ramay, S. Atiq, M. Saleem, Int. J. Miner. Met. Mater. 20, 166–171 (2013)CrossRef G. Ali, S.A. Siddiqi, S.M. Ramay, S. Atiq, M. Saleem, Int. J. Miner. Met. Mater. 20, 166–171 (2013)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat M. Bini, C. Tondo, D. Capsoni, M.C. Mozzati, B. Albini, P. Galinetto, Mater. Chem. Phys. 204, 72–82 (2018)CrossRef M. Bini, C. Tondo, D. Capsoni, M.C. Mozzati, B. Albini, P. Galinetto, Mater. Chem. Phys. 204, 72–82 (2018)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat M.M. Rashad, R.M. Mohamed, H. El-Shall, J. Mater. Process. Technol. 198, 139–146 (2008)CrossRef M.M. Rashad, R.M. Mohamed, H. El-Shall, J. Mater. Process. Technol. 198, 139–146 (2008)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat A. Khalid, M. Ali, G.M. Mustafa, S. Atiq, S.M. Ramay, A. Mahmood, S. Naseem, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 80, 814–820 (2016)CrossRef A. Khalid, M. Ali, G.M. Mustafa, S. Atiq, S.M. Ramay, A. Mahmood, S. Naseem, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 80, 814–820 (2016)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat A. Khalid, S. Atiq, S.M. Ramay, A. Mahmood, G.M. Mustafa, S. Riaz, S. Naseem, J. Mater. Sci. 27, 8966–8972 (2016) A. Khalid, S. Atiq, S.M. Ramay, A. Mahmood, G.M. Mustafa, S. Riaz, S. Naseem, J. Mater. Sci. 27, 8966–8972 (2016)
39.
Zurück zum Zitat S.K. Abbas, M.A. Aslam, M. Amir, S. Atiq, Z. Ahmed, S.A. Siddiqi, S. Naseem, J. Alloy. Compd. 712, 720–731 (2017)CrossRef S.K. Abbas, M.A. Aslam, M. Amir, S. Atiq, Z. Ahmed, S.A. Siddiqi, S. Naseem, J. Alloy. Compd. 712, 720–731 (2017)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat X. Yao, Y. Yang, J.P. Zhou, X.M. Chen, P.F. Liang, C. You, J. Phys. D 51, 055002 (2018)CrossRef X. Yao, Y. Yang, J.P. Zhou, X.M. Chen, P.F. Liang, C. You, J. Phys. D 51, 055002 (2018)CrossRef
Metadaten
Titel
Structurally tuned multifunctional characteristics of Nd-substituted lanthanum zirconates
verfasst von
Ghulam M. Mustafa
Shahid Atiq
Murtaza Saleem
Shahzad Naseem
Jafar M. Parakkandy
I. A. Elsayed
Publikationsdatum
31.01.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-8681-4

Weitere Artikel der Ausgabe 8/2018

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2018 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt