Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю

Автори S.C. Vella Durai1 , E. Kumar2, D. Muthuraj3, V. Bena Jothy4
Приналежність

1Department of Physics, JP College of Arts and Science, Agarakattu, Tenkasi, Tamilnadu, India

2School of Science, Department of Physics, Tamil Nadu Open University, Chennai. Tamilnadu, India

3PG and Research Department of Physics, The M.D.T Hindu College, Tirunelveli. Tamilnadu, India

4Department of Physics & Research Center, Women’s Christian College, Nagarcoil. Tamilnadu, India

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 3
Дати Одержано 08 січня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020
Посилання S.C. Vella Durai, E. Kumar, D. Muthuraj, V. Bena Jothy, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03011 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03011
PACS Number(s) 61.05.cp, 61.46.Df, 51.70. + f, 72.80.Jc, 72.80. – r
Ключові слова Наночастинки (41) , Мікрохвильова піч (2) , Температура (16) , Імпеданс (17) , Частота (5) .
Анотація

Кристалічний діоксид марганцю (MnO2) готували методом розчинення в мікрохвильовій печі з використанням гідроксиду натрію як агента. Електропровідність, електричний модуль та діелектричні властивості наночастинок MnO2 були проаналізовані методом імпедансної спектроскопії в діапазоні частот від 1 до 8 МГц та діапазоні температур від 273 до 423 К. Провідність MnO2 зростає зі збільшенням частоти. Було встановлено, що температурна залежність провідності наночастинок підкоряється діаграмі Арреніуса, енергія активації становить – 0,088 еВ. Максимальна провідність виявляється рівною 311,79 См/см при конкретній температурі 298 К. Відповідна не дебаєвська поведінка у матеріалах MnO2 аналізується за допомогою аналізу модулів та діелектричних спектрів. Модульний і діелектричний спектри підтвердили процес релаксації. Діелектрична константа та діелектричні втрати були виявлені діелектричним спектральним аналізом. Діелектрична константа була постійною в області високих частот і варіювалася в області низьких частот. Діелектрична константа виявилася рівною – 1211 при певній температурі 298 К в області дуже низьких частот. Діелектричні втрати також були постійними при високих частотах в будь-яких температурних умовах і змінювались в області низьких частот. Структуру наночастинок MnO2 проаналізували методом порошкової рентгенівської дифракції. Результати порошкової рентгенографії показали, що підготовлений зразок наночастинок був кристалічним з тетрагональною фазою. За формулою Шеррера середній розмір кристалітів становить близько 20 нм.

Перелік посилань