Charge compensation, electrical and dielectric behavior of lanthanum doped CaCu3Ti4O12

Dubey, Ashutosh Kumar; Singh, Prakash; Singh, Sindhu; Kumar, Devendra; Parkash, Om

doi:10.1016/j.jallcom.2010.12.156

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“…The electrical resistivity can be explained on the basis of Verwey-de Boer mechanism in which electron exchange takes place between ions of the same element present in more than one valence state. Such ions are distributed randomly over crystallographically equivalent lattice sites [37].…”

Section: Resistivity Measurementmentioning

confidence: 99%

Structural and electrical properties of barium titanate (BaTiO3) thin films obtained by spray pyrolysis method

Kumbhar

Mahadik

Chougule

et al. 2015

Materials Science-Poland

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Barium titanate (BaTiO 3 ) thin films have been prepared using the spray pyrolysis method. The films were deposited onto a glass substrate at varying substrate temperature ranging from 250 to 350°C with the interval of 50°C. The structural, morphological, electrical and dielectric properties of the deposited films have been studied. The X-ray diffraction pattern confirmed the polycrystalline nature of the films with a cubic crystal structure. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) showed a good agreement of the thin films stoichiometry with BaTiO 3 . A presence of Ba, Ti and O in the BaTiO 3 thin films was observed by energy dispersive X-ray analysis. The scanning electron microscopy (SEM) showed the heterogeneous distribution of cubical grains all over the substrate. The grain size decreased with an increase in substrate temperature. The dielectric constant and dielectric loss showed the dispersion behaviour as a function of frequency, measured in the frequency range of 20 Hz to 1 MHz. The AC conductivity (σ ac ) measurement showed the linear nature of obtained films, which confirms conduction mechanism due to small polarons. Impedance spectroscopy has been used to study the electrical behaviour of BaTiO 3 ferroelectric thin films. The ferroelectric hysteresis loop has been recorded at room temperature.

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Section: Resistivity Measurementmentioning

confidence: 99%

Structural and electrical properties of barium titanate (BaTiO3) thin films obtained by spray pyrolysis method

Kumbhar

Mahadik

Chougule

et al. 2015

Materials Science-Poland

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“…With rising temperature, defects are activated. Due to Coulombic interaction, positively charged defects attract negatively charged defects leading to the formation of associated defect pairs, jumping of oxygen vacancies around the oxygen octahedron or hopping of holes will facilitate the reorientation of dipoles, which generates dipolar polarization [15][16][17]. A dielectric peak is observed at high temperature.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

The effect of glass addition on the ultra-broad temperature stability of BaTiO3–Na0.5Bi0.5TiO3–Nb2O5-based ceramics

Zhang

Chen

et al. 2015

Ceramics International

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“…Por otro lado, la presencia de dipolos en el interior de los granos puede ser explicada a través de la presencia de vacancias de oxígeno que son retenidas dentro del material y de la captura de un electrón por parte del Cu 2+ que lleva a la formación de Cu + . De este modo se forma un par de defectos asociados que es responsable del proceso de relajación observado a las mayores frecuencias [23].…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

“…Aplicando la ecuación (4) del Modelo de Condensadores de Barreras Internas con t gr =14,08±3,82μm y t b =0,1μm a partir de las imágenes de SEM, ε r =80 [23] y una porosidad V h = 0,08, la constante dieléctrica alcanza un valor de 9.912ε 0 a temperatura ambiente y 1 kHz. En mediciones realizadas en las mismas condiciones, la constante dieléctrica encontrada fue cercana a 16.085ε 0 (Figura 5), por lo que el modelo no logra representar completamente el proceso.…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Comportamiento dieléctrico de cerámicos de CaCu3Ti4O12

Ramajo¹,

Reboredo²,

Castro³

2011

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se prepararon cerámicos basados en CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) por reacción en estado sólido a 900°C y posterior sinterizado a 1100°C. Mediante difracción de rayos X (DRX) se comprobó la presencia de CCTO. A través de espectroscopía Raman se observó la presencia de una fase secundaria rica en CuO. Las mediciones de espectroscopía de impedancia demostraron que este material presenta una constante dieléctrica mayor a 13.000ε 0 en el intervalo comprendido entre 25 y 10 6 Hz. Este valor es atribuido a la presencia de mecanismos de polarización de carga espacial y dipolar. Palabras claves: CaCu 3 Ti 4 O 12, propiedades dieléctricas. Dielectrical behaviour of CaCu 3 Ti 4 O 12 ceramicsIn this work, CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) ceramics were prepared by solid state reaction at 900°C for 12 h and sintered at 1100°C during 3 h. The main phase detected through X-ray diffraction (XRD) was CCTO. Also, by means of Raman spectroscopy, it was observed a secondary phase rich in CuO. A dielectric constant higher than 13.000ε 0 was obtained by Impedance spectroscopy measurements in the range between 25 to 10 6 Hz. The value could be explained by the effect of dipolar and space charge polarization processes.Keywords: CaCu 3 Ti 4 O 12, dielectric properties. INTRODUCCIÓNLa reducción de las dimensiones de los componentes electrónicos, tanto pasivos como activos, genera en la industria la necesidad de contar con materiales de elevada constante dieléctrica, principalmente en la fabricación de dispositivos involucrados en sistemas de comunicación wireless, memorias RAM dinámicas y dispositivos de microondas [1][2][3]. En este sentido, la perovskita cúbica distorsionada de fórmula CaCu 3 Ti 4 O 12 (CCTO) [4] presenta, en su forma policristalina, una muy elevada constante dieléctrica (>10.000ε 0 ). Estas propiedades, que se mantienen invariables en un amplio intervalo de temperaturas (100 y 600 K), permiten el uso de estos materiales en dispositivos ferroeléctricos o relaxores.El origen de la elevada constante dieléctrica de los cerámicos de CCTO aun no ha sido bien comprendido y no puede ser atribuida a una transición de fase, como en el caso de los cerámicos basados en titanato de bario. Varios investigadores han propuesto teorías o modelos relacionados la presencia de bordes de grano, de defectos intrínsecos (vacancias de oxígeno) presentes en "twin boundaries" [5] o defectos planares [6][7] dentro del material o de barreras en la interfase existente entre la superficie entre la muestra y el electrodo. Sin embargo, la explicación del fenómeno es aun investigada. Vol 50, 4, 207-212, Julio-Agosto 2011 ISSN 0366-3175. eISSN 2173-0431. doi: 10.3989/cyv.272011 Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y VidrioA partir de los resultados de espectroscopia de impedancia, se concluye que uno de los modelos que mejor explica el alto valor de la constante dieléctrica, tanto para muestras cerámicas como películas, es la formación de una estructura de Condensadores de Barreras Internas (IBLC) [8]. En el caso de monocristales la presencia d...

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Charge compensation, electrical and dielectric behavior of lanthanum doped CaCu3Ti4O12

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Structural and electrical properties of barium titanate (BaTiO3) thin films obtained by spray pyrolysis method

Structural and electrical properties of barium titanate (BaTiO3) thin films obtained by spray pyrolysis method

The effect of glass addition on the ultra-broad temperature stability of BaTiO3–Na0.5Bi0.5TiO3–Nb2O5-based ceramics

Comportamiento dieléctrico de cerámicos de CaCu<sub>3</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>12</sub>

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