Właściwości dielektryczne materiałów ceramicznych otrzymanych na bazie TiO2

• Autorzy: Bąk W. , Dulian P. , Garbarz-Glos B. , Żukowski W. , Kajtoch C.

Warianty tytułu

EN

Dielectric properties of ceramic materials obtained on the basis of TiO2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Domieszkowane jonami donorowymi (Nb5+, V5+) i akceptorowymi (In3+) próbki TiO2 (rutyl) otrzymano konwencjonalną metodą reakcji w stanie stałym. Strukturę badanych próbek scharakteryzowano przy pomocy analizy XRD. Właściwości dielektryczne próbek zbadano w zakresie temperatur od -100 stopni C do 200 stopni C przy pomocy szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej w zakresie częstotliwości pola elektrycznego od 0,1 Hz do 10 MHz. Analiza zależności temperaturowych przenikalności dielektrycznej, przewodnictwa i modułu elektrycznego dostarczyła nowych informacji na temat właściwości fizycznych badanych materiałów ceramicznych.

EN

Doped with donor (Nb5+, V5+) and acceptor (In3+) ions TiO2 (rutile) was obtained by the conventional solid state reaction method. The structure of the investigated samples was characterised by X-ray diffraction (XRD). The dielectric properties of the samples at the temperature ranging from -100 C to 200 C was studied by means of the broadband dielectric spectroscopy method at the frequency ranging from 0,1 Hz to 10 MHz. An analysis of the temperature dependences of dielectric permittivity, electric modulus and conductivity provided new details about the physical properties of the ceramic samples.

Słowa kluczowe

PL

tlenek tytanu; domieszkowanie; właściwości dielektryczne

EN

titanium oxide; doping; dielectric properties

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 69, nr 4
• Strony: 370--373
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bąk W.

• Uniwersytet Pedagogiczny, Instytut Techniki, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków, Polska

autor

Dulian P.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

autor

Garbarz-Glos B.

• Uniwersytet Pedagogiczny, Instytut Techniki, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków, Polska

autor

Żukowski W.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

autor

Kajtoch C.

• Uniwersytet Pedagogiczny, Instytut Techniki, ul. Podchorążych 2, 30-084 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Hu, W., Liu, Y., Withers, R. L., Frankcombe, T. J., Norén, L., Snashall, A., Kitchin, M., Smith, P., Gong, B., Chen, H., Schiemer, J., Brink, F., Wong-Leung, J.: Electron-pinned defect-dipoles for high-performance colossal permittivity materials, Nat. Mater., 12, (2013), 821–826.
• [2] Krohns, S., Lunkenheimer, P., Meissner, S., Reller, A., Gleich, B., Rathgeber, A., Gaugler, T., Buhl, H. U., Sinclair, D. C., Loidl, A.: The route to resource-efficient novel materials, Nature Materials, 10, (2011), 899–901.
• [3] Sarkar, S., Jana, P. K., Chaudhuri, B. K.: Colossal internal barrier layer capacitance effect in polycrystalline copper (II) oxide, Appl. Phys. Lett., 92, (2008), 022905.
• [4] Lunkenheimer, P., Krohns, S., Riegg, S., Ebbinghaus, S. G., Reller, A., Loidl, A.: Colossal dielectric constants in transition-metal oxides, Eur. Phys. J., 180, (2010), 61-89.
• [5] Homes, C. C., Vogt, T.: Colossal permittivity materials: Doping for superior dielectrics, Nat. Mater., (2013), 12, 782−783.
• [6] Bąk, W., Kajtoch, C., Starzyk, F.: Dielektryczne własności obszaru przejściowego fazy paraelektrycznej w polikrystalicznym BaTi1-xSnxO3, Ceramics, 91/1, (2005), 303-308.
• [7] Buscaglia, M. T., Viviani, M., Buscaglia, V., Mitoseriu, L., Testino, A., Nanni, P., Zhao, Z., Nygren, M., Harnagea, C., Piazza, D., Galassi, C.: High dielectric constant and frozen macroscopic polarization in dense nanocrystalline BaTiO3 ceramics, Phys. Rev. B, 73, (2006), 064114.
• [8] Garbarz-Glos, B., Bąk, W., Molak, A., Kalvane, A.: Microstructure, calorimetric and dielectric investigation of hafnium doped barium titanate ceramics, Phase Transitions, 86, (2013), 917-925.
• [9] Ramirez, A. P., Subramanian, M. A., Gardel, M., Blumberg, G., Li, D., Vogt, T., Shapiro, S.M.: Giant dielectric constant response in a copper-titanate, Solid State Commun., 115, (2000), 217-220.
• [10] Subramanian, M. A., Li, D., Duan, N., Reisner, B. A., Sleight, A. W.: High Dielectric Constant in ACu3Ti4O12 and ACu3Ti3FeO12 Phases, J. Solid State Chem. 151, (2000), 323–325.
• [11] Iwan, A., Hreniak, A., Malinowski, M., Gryzło, K.: Proszki TiO2 z grupami aminowymi: synteza, charakterystyka oraz badanie porowatości, Materiały Ceramiczne /Ceramic Materials/, 66, 2, (2014), 141-145.
• [12] Marzec, A., Pędzich, Z.: Synteza nanokrystalicznych proszków TiO2 o zróżnicowanych wielkościach cząstek i powierzchni właściwej metodą zol-żel, Materiały Ceramiczne /Ceramic Materials/, 68, 2, (2016), 145-149.
• [13] Rodriguez, J. A., Fernandez-Garcia, M. (Red.): Synthesis, Properties, and Applications of Oxide Nanomaterials, Wiley-Interscience, A John Wiley & Sons, Inc., USA, (2007).
• [14] Li, J., Li, F., Zhuang, Y., Jin, L., Wang, L., Wei, X., Xu, Z., Zhang, S.: Microstructure and dielectric properties of (Nb+In) co-doped rutile TiO2 ceramics, J. App. Phys., 116, (2014) 074105.
• [15] Wattana Tuichai, Pornjuk Srepusharawoot, Ekaphan Swatsitang, Supamas Danwittayakul, Prasit Thongbai: Giant dielectric permittivity and electronic structure in (Al + Sb) co-doped TiO2 ceramics, Microelectronic Eng., 146, (2015), 32–37.
• [16] Jonscher, A. K.: Dielectric relaxation in solids, Chelsea Dielectric Press, London, 1983.
• [17] Von Hippel, A. R.: Dielektryki i fale, Wyd. PWN, Warszawa, 1963.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).