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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 24/2018

25.10.2018

Three-dimensional graphene network supported by poly phenylene sulfide with negative permittivity at radio-frequency

verfasst von: Dongxiao Han, Peitao Xie, Guohua Fan, Min Chen, Kai Sun, Zidong Zhang, Jiehua Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 24/2018

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Abstract

Percolative composites with negative permittivity can be promising candidates for metamaterials, but there is still a need about efficient method to adjust the permittivity value. Here graphene/poly phenylene sulfide composites were prepared and the dielectric property was studied. By gradually increasing the graphene content, three-dimensional conductive network could be constructed, accompanied by a change in the conductive mechanism from hopping conduction to metal-like conduction. Negative permittivity was achieved, and the Drude model indicated that negative permittivity came from the plasma oscillation in graphene network. The equivalent circuit analysis demonstrated that interconnection of graphene was the most crucial factor to adjust the negative permittivity value. That is, negative permittivity value can be effectively adjusted by graphene content. These findings may pave a way to simply and efficiently control negative permittivity and imply promising applications in modern electrical and electronic industries.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat A.J. Haes, L. Chang, W.L. Klein, P.V.D. Richard, J. Am. Chem. Soc. 127(7), 2264–2271 (2005)CrossRef A.J. Haes, L. Chang, W.L. Klein, P.V.D. Richard, J. Am. Chem. Soc. 127(7), 2264–2271 (2005)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat T.Y. Kim, M.A. Badsha, J. Yoon, S.Y. Lee, Y.C. Jun, C.K. Hwangbo, Sci. Rep. 6, 22941 (2016)CrossRef T.Y. Kim, M.A. Badsha, J. Yoon, S.Y. Lee, Y.C. Jun, C.K. Hwangbo, Sci. Rep. 6, 22941 (2016)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat D. Turnbull, H. Ehrenreich, Solid State Physics (Academic Press, New York, 1991) D. Turnbull, H. Ehrenreich, Solid State Physics (Academic Press, New York, 1991)
4.
5.
Zurück zum Zitat R.A. Shelby, D.R. Smith, S. Schultz, Science 292(5514), 77–79 (2001)CrossRef R.A. Shelby, D.R. Smith, S. Schultz, Science 292(5514), 77–79 (2001)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat C.M. Soukoulis, J. Zhou, T. Koschny, M. Kafesaki, E.N. Economou, J. Phys. Condens. Mater. 20(30), 304217 (2008)CrossRef C.M. Soukoulis, J. Zhou, T. Koschny, M. Kafesaki, E.N. Economou, J. Phys. Condens. Mater. 20(30), 304217 (2008)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat D.R. Smith, W.J. Padilla, D.C. Vier, S.C. Nemat-Nasser, S. Schultz, Phys. Rev. Lett. 84(18), 4184 (2000)CrossRef D.R. Smith, W.J. Padilla, D.C. Vier, S.C. Nemat-Nasser, S. Schultz, Phys. Rev. Lett. 84(18), 4184 (2000)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat C. Enkrich, M. Wegener, S. Linden, S. Burger et al., Phys. Rev. Lett. 95(20), 203901 (2005)CrossRef C. Enkrich, M. Wegener, S. Linden, S. Burger et al., Phys. Rev. Lett. 95(20), 203901 (2005)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat G. Dolling, C. Enkrich, M. Wegener, J.F. Zhou, C.M. Soukoulis, S. Linden, Opt. Lett. 30(23), 3198–3200 (2005)CrossRef G. Dolling, C. Enkrich, M. Wegener, J.F. Zhou, C.M. Soukoulis, S. Linden, Opt. Lett. 30(23), 3198–3200 (2005)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat G. Dolling, M. Wegener, C.M. Soukoulis, S. Linden, Opt. Lett. 32(1), 53–55 (2007)CrossRef G. Dolling, M. Wegener, C.M. Soukoulis, S. Linden, Opt. Lett. 32(1), 53–55 (2007)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat P. Xie, Z. Wang, Z. Zhang, R. Fan, C. Cheng et al., J. Mater. Chem. C 6, 5239–5249 (2018)CrossRef P. Xie, Z. Wang, Z. Zhang, R. Fan, C. Cheng et al., J. Mater. Chem. C 6, 5239–5249 (2018)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat P. Xie, W. Sun, Y. Liu, A. Du, Z. Zhang, G. Wu, R. Fan 129, 598–606 (2018) P. Xie, W. Sun, Y. Liu, A. Du, Z. Zhang, G. Wu, R. Fan 129, 598–606 (2018)
13.
Zurück zum Zitat P. Xie, Z. Zhang, K. Liu, L. Qian, F. Dang, Y. Liu, R. Fan, X. Wang, S. Dou, Carbon 125, 1–8 (2017)CrossRef P. Xie, Z. Zhang, K. Liu, L. Qian, F. Dang, Y. Liu, R. Fan, X. Wang, S. Dou, Carbon 125, 1–8 (2017)CrossRef
15.
16.
Zurück zum Zitat P. Xie, Z. Wang, K. Sun, C. Cheng, Y. Liu, R. Fan, Appl. Phys. Lett. 111, 112903 (2017)CrossRef P. Xie, Z. Wang, K. Sun, C. Cheng, Y. Liu, R. Fan, Appl. Phys. Lett. 111, 112903 (2017)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Z. Shi, J. Wang, F. Mao, C. Yang, C. Zhang, R. Fan, J. Mater. Chem. A 5, 14575 (2017)CrossRef Z. Shi, J. Wang, F. Mao, C. Yang, C. Zhang, R. Fan, J. Mater. Chem. A 5, 14575 (2017)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Wang, Z. Shi, F. Mao, S. Chen, X. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 9(2), 1793–1800 (2017)CrossRef J. Wang, Z. Shi, F. Mao, S. Chen, X. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 9(2), 1793–1800 (2017)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat S. Qiu, H. Lyu, J. Liu, Y. Liu, N. Wu, W. Liu, ACS Appl. Mater. Inter. 8, 20258–20266 (2016)CrossRef S. Qiu, H. Lyu, J. Liu, Y. Liu, N. Wu, W. Liu, ACS Appl. Mater. Inter. 8, 20258–20266 (2016)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat M. Han, X. Yin, X. Li, B. Anasori, L. Zhang, L. Cheng, Y. Gogotsi, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 20038–20045 (2017)CrossRef M. Han, X. Yin, X. Li, B. Anasori, L. Zhang, L. Cheng, Y. Gogotsi, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 20038–20045 (2017)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat M. Han, X. Yin, H. Wu, Z. Hou, C. Song et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 21011–21019 (2016)CrossRef M. Han, X. Yin, H. Wu, Z. Hou, C. Song et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 21011–21019 (2016)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat R. Nair, P. Blake, A. Grigorenko et al., Science 320(5881), 1308–1308 (2008)CrossRef R. Nair, P. Blake, A. Grigorenko et al., Science 320(5881), 1308–1308 (2008)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat W. Sun, A. Du, B. Zhou et al., J. Sol Gel Sci. Technol. 80(1), 68–76 (2016)CrossRef W. Sun, A. Du, B. Zhou et al., J. Sol Gel Sci. Technol. 80(1), 68–76 (2016)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat H. Massango, T. Tsutaoka, T. Kasagi, S. Yamamoto, K. Hatakeyama, J. Appl. Phys. 121, 103902 (2017)CrossRef H. Massango, T. Tsutaoka, T. Kasagi, S. Yamamoto, K. Hatakeyama, J. Appl. Phys. 121, 103902 (2017)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat T. Tsutaoka, H. Massango, T. Kasagi, S. Yamamoto, K. Hatakeyama, Appl. Phys. Lett. 108, 191904 (2016)CrossRef T. Tsutaoka, H. Massango, T. Kasagi, S. Yamamoto, K. Hatakeyama, Appl. Phys. Lett. 108, 191904 (2016)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat M. Han, X. Yin, S. Ren, W. Duan, L. Zhang, L. Cheng, RSC Adv. 6, 6467–6474 (2016)CrossRef M. Han, X. Yin, S. Ren, W. Duan, L. Zhang, L. Cheng, RSC Adv. 6, 6467–6474 (2016)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat W. Sun, G. Gao, Y. Du et al., J. Mater. Chem. A 6, 9938–9947 (2018)CrossRef W. Sun, G. Gao, Y. Du et al., J. Mater. Chem. A 6, 9938–9947 (2018)CrossRef
29.
30.
Zurück zum Zitat C. Cheng, R. Fan, Z. Wang, Q. Shao, X. Guo et al., Carbon 125, 103–112 (2017)CrossRef C. Cheng, R. Fan, Z. Wang, Q. Shao, X. Guo et al., Carbon 125, 103–112 (2017)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat C. Cheng, R. Fan, L. Qian, X. Wang, L. Dong, Y. Yin, RSC Adv. 6, 87153–87158 (2016)CrossRef C. Cheng, R. Fan, L. Qian, X. Wang, L. Dong, Y. Yin, RSC Adv. 6, 87153–87158 (2016)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat P. Xie, K. Sun, Z. Wang, Y. Liu, R. Fan, Z. Zhang, G. Schumacher, J. Alloy Compd. 725, 1259–1263 (2017)CrossRef P. Xie, K. Sun, Z. Wang, Y. Liu, R. Fan, Z. Zhang, G. Schumacher, J. Alloy Compd. 725, 1259–1263 (2017)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat P. Xie, R. Fan, Z. Zhang, B. Li, M. Chen, Y. Liu, J. Mater. Sci. 29(7), 6119–6124 (2018) P. Xie, R. Fan, Z. Zhang, B. Li, M. Chen, Y. Liu, J. Mater. Sci. 29(7), 6119–6124 (2018)
34.
Zurück zum Zitat C. Cheng, R. Fan, Y. Ren, T. Ding, L. Qian, J. Guo et al., Nanoscale 9, 5779–5787 (2017)CrossRef C. Cheng, R. Fan, Y. Ren, T. Ding, L. Qian, J. Guo et al., Nanoscale 9, 5779–5787 (2017)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat C. Zhang, Z. Shi, F. Mao et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10(31), 26713–26722 (2018)CrossRef C. Zhang, Z. Shi, F. Mao et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 10(31), 26713–26722 (2018)CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat C. Zhang, Z. Shi, F. Mao et al., J. Mater. Sci. 53(18), 13230–13242 (2018)CrossRef C. Zhang, Z. Shi, F. Mao et al., J. Mater. Sci. 53(18), 13230–13242 (2018)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Z. Shi, R. Fan, X. Wang, Z. Zhang, L. Qian, L. Yin, Y. Bai, J. Eur. Ceram. Soc. 35(4), 1219–1225 (2015)CrossRef Z. Shi, R. Fan, X. Wang, Z. Zhang, L. Qian, L. Yin, Y. Bai, J. Eur. Ceram. Soc. 35(4), 1219–1225 (2015)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Z. Shi, S. Chen, R. Fan, X. Wang, X. Wang, Z. Zhang, K. Sun, J. Mater. Chem. C 2, 6752 (2014)CrossRef Z. Shi, S. Chen, R. Fan, X. Wang, X. Wang, Z. Zhang, K. Sun, J. Mater. Chem. C 2, 6752 (2014)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat K. Sun, R. Fan, Y. Yin, J. Guo, X. Li, Y. Lei, L. An, C. Cheng, Z. Guo, J. Phys. Chem. C 121, 7564–7571 (2017)CrossRef K. Sun, R. Fan, Y. Yin, J. Guo, X. Li, Y. Lei, L. An, C. Cheng, Z. Guo, J. Phys. Chem. C 121, 7564–7571 (2017)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat K. Sun, P. Xie, Z. Wang, T. Su, Q. Shao, J. Ryu, X. Zhang et al., Polymer 125, 50–57 (2017)CrossRef K. Sun, P. Xie, Z. Wang, T. Su, Q. Shao, J. Ryu, X. Zhang et al., Polymer 125, 50–57 (2017)CrossRef
Metadaten
Titel
Three-dimensional graphene network supported by poly phenylene sulfide with negative permittivity at radio-frequency
verfasst von
Dongxiao Han
Peitao Xie
Guohua Fan
Min Chen
Kai Sun
Zidong Zhang
Jiehua Liu
Publikationsdatum
25.10.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 24/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0218-3

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