Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16/2018

29.06.2018

Study of structural, electrical and magnetic properties of 1−x(Ba0.96Ca0.04TiO3)−x(BiFeO3) ceramics composites

verfasst von: Madan Lal, Mamta Shandilya, Radheshyam Rai, Anand Ranjan, Seema Sharma, M. A. Valente

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 16/2018

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Lead free 1−x(Ba0.96Ca0.04TiO3)−x(BiFeO3) (abbreviated as BCT–BF) ceramics were prepared by solid state reaction method. The structural studies were carried out by using XRD technique, which confirms that the samples have a tetragonal, with the cubic spinel ferrite phase at room temperature. Dielectric and impedance properties of BCT–BF ceramics have been characterized at different temperature and in 1 kHz–1 MHz frequency range. The complex impedance plot exhibited one semi-circle at higher temperatures. Centers of the semicircles lie below the real axis, which confirms that the material is the non-Debye type. Single semicircle indicating that bulk grain effect are dominated in system. Bulk resistance decreased with the increase of temperature, which indicating the negative temperature coefficient of resistance behavior in our samples. The activation energy determined from an Arrhenius type plot of conductivity (at 1 kHz) was also found to increase from 0.22 eV (x = 0.10) to 1.41 eV (x = 0.30), which is close to half of the optical band gap, suggesting a change in conduction mechanism due to extrinsic defects.

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. Lal, M. Chandrasekhar, R. Rai, P. Kumar, Am. J. Mater. Sci. 7(2), 25–34 (2017) M. Lal, M. Chandrasekhar, R. Rai, P. Kumar, Am. J. Mater. Sci. 7(2), 25–34 (2017)
2.
Zurück zum Zitat R. Rai, S. Sharma, R. Choudhary, Mater. Lett. 59(29), 3921–3925 (2005)CrossRef R. Rai, S. Sharma, R. Choudhary, Mater. Lett. 59(29), 3921–3925 (2005)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat V. Pal, A. Kumar, O. Thakur, R. Dwivedi, N. Prasad, J. Alloys Compd. 714, 725–735 (2017)CrossRef V. Pal, A. Kumar, O. Thakur, R. Dwivedi, N. Prasad, J. Alloys Compd. 714, 725–735 (2017)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat J.P. Praveen, T. Karthik, A. James, E. Chandrakala, S. Asthana, D. Das, J. Eur. Ceram. Soc. 35(6), 1785–1798 (2015)CrossRef J.P. Praveen, T. Karthik, A. James, E. Chandrakala, S. Asthana, D. Das, J. Eur. Ceram. Soc. 35(6), 1785–1798 (2015)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat W. Chen, H. Hao, Y. Yang, C. Chen, M. Appiah, Z. Yao, M. Cao, Z. Yu, H. Liu, Ceram. Int. 43, 8449–8458 (2017)CrossRef W. Chen, H. Hao, Y. Yang, C. Chen, M. Appiah, Z. Yao, M. Cao, Z. Yu, H. Liu, Ceram. Int. 43, 8449–8458 (2017)CrossRef
6.
7.
Zurück zum Zitat I.B. Ouni, D. Chapron, H. Aroui, M.D. Fontana, J. Appl. Phys. 121(11), 114102 (2017)CrossRef I.B. Ouni, D. Chapron, H. Aroui, M.D. Fontana, J. Appl. Phys. 121(11), 114102 (2017)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat M. Mcquarrie, F.W. Behnke, J. Am. Ceram. Soc. 37(11), 539–543 (1954)CrossRef M. Mcquarrie, F.W. Behnke, J. Am. Ceram. Soc. 37(11), 539–543 (1954)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S. Pradhan, A. Kumar, A. Sinha, P. Kour, M.S. Shekhawat, S. Bhardwaj, B. Suthar, in AIP Conference Proceedings, 2016 (unpublished) S. Pradhan, A. Kumar, A. Sinha, P. Kour, M.S. Shekhawat, S. Bhardwaj, B. Suthar, in AIP Conference Proceedings, 2016 (unpublished)
11.
Zurück zum Zitat Z. Zhuang, M. Harmer, D. Smyth, R. Newnham, Mater. Res. Bull. 22(10), 1329–1335 (1987)CrossRef Z. Zhuang, M. Harmer, D. Smyth, R. Newnham, Mater. Res. Bull. 22(10), 1329–1335 (1987)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H. Al-Allak, J. Illingsworth, A. Brinkman, G. Russell, J. Woods, J. Appl. Phys. 64(11), 6477–6482 (1988)CrossRef H. Al-Allak, J. Illingsworth, A. Brinkman, G. Russell, J. Woods, J. Appl. Phys. 64(11), 6477–6482 (1988)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat D.A. Berlincourt, F. Kulcsar, J. Acoust. Soc. Am. 24(6), 709–713 (1952)CrossRef D.A. Berlincourt, F. Kulcsar, J. Acoust. Soc. Am. 24(6), 709–713 (1952)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat B. Jaffe, W. Cook, Piezoelectric Ceramics (Academic Press, New York, 1971) B. Jaffe, W. Cook, Piezoelectric Ceramics (Academic Press, New York, 1971)
15.
Zurück zum Zitat S. Sharma, M. Shandilya, R. Rai, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 26(12), 9484–9494 (2015) S. Sharma, M. Shandilya, R. Rai, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 26(12), 9484–9494 (2015)
16.
Zurück zum Zitat T. Stevenson, T.P. Comyn, A. Daoud-Aladine, A.J. Bell, J. Magn. Magn. Mater. 322(22), L64–L67 (2010)CrossRef T. Stevenson, T.P. Comyn, A. Daoud-Aladine, A.J. Bell, J. Magn. Magn. Mater. 322(22), L64–L67 (2010)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Y. Wang, L. Zhou, M. Zhang, X. Chen, J.-M. Liu, Z. Liu, Appl. Phys. Lett. 84(10), 1731–1733 (2004)CrossRef Y. Wang, L. Zhou, M. Zhang, X. Chen, J.-M. Liu, Z. Liu, Appl. Phys. Lett. 84(10), 1731–1733 (2004)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat D. Riley, E. Kisi, J. Australas. Ceram. Soc. 43(2), 102–109 (2007) D. Riley, E. Kisi, J. Australas. Ceram. Soc. 43(2), 102–109 (2007)
19.
Zurück zum Zitat R. Rai, S. Thakur, M. Valente, A.L. Kholkin, J. Adv. Dielectr. 3(4), 1350033 (2013)CrossRef R. Rai, S. Thakur, M. Valente, A.L. Kholkin, J. Adv. Dielectr. 3(4), 1350033 (2013)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat P. Kumari, R. Rai, A. Kholkin, J. Alloys Compd. 637, 203–212 (2015)CrossRef P. Kumari, R. Rai, A. Kholkin, J. Alloys Compd. 637, 203–212 (2015)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat R. Rai, R. Rani, S. Sharma, A.L. Kholkin, J. Alloys Compd. 577, 575–580 (2013)CrossRef R. Rai, R. Rani, S. Sharma, A.L. Kholkin, J. Alloys Compd. 577, 575–580 (2013)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat S. Sharma, K. Shamim, A. Ranjan, R. Rai, P. Kumari, S. Sinha, Ceram. Int. 41(6), 7713–7722 (2015)CrossRef S. Sharma, K. Shamim, A. Ranjan, R. Rai, P. Kumari, S. Sinha, Ceram. Int. 41(6), 7713–7722 (2015)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat S. Pattanayak, B. Parida, P.R. Das, R. Choudhary, Appl. Phys. A 112(2), 387–395 (2013)CrossRef S. Pattanayak, B. Parida, P.R. Das, R. Choudhary, Appl. Phys. A 112(2), 387–395 (2013)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat S. Thakur, R. Rai, I. Bdikin, S.P. Rai, Phase Transit. 89(12), 1213–1224 (2016)CrossRef S. Thakur, R. Rai, I. Bdikin, S.P. Rai, Phase Transit. 89(12), 1213–1224 (2016)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat S. Prasertpalichat, B. Phongthipphithak, N. Kumar, D.P. Cann, T. Bongkarn, Ceram. Int. 43, S145–S150 (2017)CrossRef S. Prasertpalichat, B. Phongthipphithak, N. Kumar, D.P. Cann, T. Bongkarn, Ceram. Int. 43, S145–S150 (2017)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat P. Joshi, S. Krupanidhi, A. Mansingh, J. Appl. Phys. 72(11), 5517–5519 (1992)CrossRef P. Joshi, S. Krupanidhi, A. Mansingh, J. Appl. Phys. 72(11), 5517–5519 (1992)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat I.W. Kim, C.W. Ahn, J.S. Kim, T.K. Song, J.-S. Bae, B.C. Choi, J.-H. Jeong, J.S. Lee, Appl. Phys. Lett. 80(21), 4006–4008 (2002)CrossRef I.W. Kim, C.W. Ahn, J.S. Kim, T.K. Song, J.-S. Bae, B.C. Choi, J.-H. Jeong, J.S. Lee, Appl. Phys. Lett. 80(21), 4006–4008 (2002)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat S. Sharma, M. Tomar, N.K. Puri, V. Gupta, Energy Harvest. Syst. 3(3), 237–243 (2016) S. Sharma, M. Tomar, N.K. Puri, V. Gupta, Energy Harvest. Syst. 3(3), 237–243 (2016)
29.
Zurück zum Zitat E. Lim, T. Manaka, R. Tamura, M. Iwamoto, Jpn. J. Appl. Phys. 45(4S), 3712 (2006)CrossRef E. Lim, T. Manaka, R. Tamura, M. Iwamoto, Jpn. J. Appl. Phys. 45(4S), 3712 (2006)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. Lal, M. Shandilya, A.S. Kumar, R. Rai, S.S. Nair, R. Palai, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 80–85 (2017) M. Lal, M. Shandilya, A.S. Kumar, R. Rai, S.S. Nair, R. Palai, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 29, 80–85 (2017)
31.
Zurück zum Zitat A.S. Kumar, C.C. Lekha, S. Vivek, V. Saravanan, K. Nandakumar, S.S. Nair, J. Magn. Magn. Mater. 418, 294–299 (2016)CrossRef A.S. Kumar, C.C. Lekha, S. Vivek, V. Saravanan, K. Nandakumar, S.S. Nair, J. Magn. Magn. Mater. 418, 294–299 (2016)CrossRef
Metadaten
Titel
Study of structural, electrical and magnetic properties of 1−x(Ba0.96Ca0.04TiO3)−x(BiFeO3) ceramics composites
verfasst von
Madan Lal
Mamta Shandilya
Radheshyam Rai
Anand Ranjan
Seema Sharma
M. A. Valente
Publikationsdatum
29.06.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 16/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-9531-0

Weitere Artikel der Ausgabe 16/2018

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16/2018 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt