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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 16/2019

02.08.2019

The electrical conductivity of Fe3(PO4)2·8H2O materials

verfasst von: Silviu Brindusoiu, Maria Poienar, Catalin Nicolae Marin, Paula Sfirloaga, Paulina Vlazan, Iosif Malaescu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 16/2019

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Abstract

Ultrasound-assisted co-precipitation method is used for the first time to prepare \(Fe_{3}^{2 + }\)(PO4)2·8H2O polycrystalline materials which crystallise at room temperature in a monoclinic structure (C2/m space group). The frequency and temperature dependence of the electrical conductivity σ of the Fe3(PO4)2·8H2O sample was determined, and they follow Jonscher’s law. The results show that, in the low frequency range (below 10 kHz), the conduction mechanism can be explained by the Mott’s variable-range-hopping model; a change of slope of the conductivity is observed at ≈ 110 °C, which may be associated with a change in the crystal structure, due to the loss of water molecules from the sample. Based on Mott’s model, the density of localized states near the Fermi level, N(EF), the hopping distance, R, and the hopping energy, W, were computed. The results show that, at a constant frequency (below 10 kHz), N(EF) does not depend on temperature, while R decreases and W increases with the increase in temperature. Over 200 kHz, the correlated barrier hopping model is characteristic to the conductivity for this type of materials and the calculated band gap energy is 1.072 eV, in the (25–110)  °C range and 0.821 eV, in the (110–220)  °C range.

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Metadaten
Titel
The electrical conductivity of Fe3(PO4)2·8H2O materials
verfasst von
Silviu Brindusoiu
Maria Poienar
Catalin Nicolae Marin
Paula Sfirloaga
Paulina Vlazan
Iosif Malaescu
Publikationsdatum
02.08.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 16/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01952-3

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