Published March 7, 2023
| Version v1
Publication
Open
Different concentrations of Ti4+ as a donor and electronic properties of Bi2-xTixO3
- 1. King Faisal University
- 2. NED University of Engineering and Technology
Description
Bi (2-x) Ti x O 3 (x = 0, 0.01, 0.03. & 0.05) (BO-xT) ceramics are prepared by conventional solid-state route followed by low sintering temperatures. X-ray diffraction analyses show the presence of the monoclinic phase of Bi 2 O 3 . The electrical conductivities at room temperature concerning the frequency (ranging from 25 kHz to 5 MHz) and Seebeck Coefficient ranging from 50°C to 400°C were measured. With an increase in Ti (dopant) content, the conductivity and Seebeck Coefficient increased with the temperature increment. The BO-0.03T has the highest Seebeck value (47 μV/°C), which shows a higher carrier concentration. In terms of electrical conductivities, the BO-0.05T ceramic shows the maximum electrical conductivity, i.e. 2.0 × 10 −9 μS/m as compared to other samples, which exhibit the presence of free electrons. Moreover, relative permittivity (dielectric constant) and dielectric loss are also measured concerning the frequency at room temperature to investigate the dielectric behaviour of the ceramics. This low-temperature sintering ceramics will open new applications in the domain of electronic materials.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتم تحضير السيراميك الثنائي (2 - x) Ti x O 3 (x = 0، 0.01، 0.03. & 0.05) (BO - xT) بواسطة مسار الحالة الصلبة التقليدي متبوعًا بدرجات حرارة تلبيد منخفضة. تُظهر تحليلات حيود الأشعة السينية وجود مرحلة أحادية الميل من Bi 2 O 3 . تم قياس الموصلية الكهربائية عند درجة حرارة الغرفة فيما يتعلق بالتردد (الذي يتراوح من 25 كيلو هرتز إلى 5 ميجا هرتز) ومعامل سيبيك الذي يتراوح من 50 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية. مع زيادة محتوى Ti (الإشابة)، زادت الموصلية ومعامل سيبيك مع زيادة درجة الحرارة. يحتوي BO-0.03T على أعلى قيمة Seebeck (47 ميكرو فولط/درجة مئوية)، مما يدل على تركيز حامل أعلى. من حيث الموصلية الكهربائية، يُظهر السيراميك BO-0.05T أقصى قدر من الموصلية الكهربائية، أي 2.0 × 10 −9 μS/m مقارنة بالعينات الأخرى، والتي تظهر وجود إلكترونات حرة. علاوة على ذلك، يتم أيضًا قياس السماحية النسبية (ثابت العزل الكهربائي) وفقدان العزل الكهربائي فيما يتعلق بالتردد عند درجة حرارة الغرفة للتحقيق في سلوك العزل الكهربائي للسيراميك. سيفتح سيراميك التلبيد منخفض الحرارة هذا تطبيقات جديدة في مجال المواد الإلكترونية.Translated Description (French)
Les céramiques Bi (2-x) Ti x O 3 (x = 0, 0,01, 0,03. & 0,05) (BO-xT) sont préparées par voie conventionnelle à l'état solide suivie de basses températures de frittage. Les analyses par diffraction des rayons X montrent la présence de la phase monoclinique de Bi 2 O 3 . Les conductivités électriques à température ambiante concernant la fréquence (allant de 25 kHz à 5 MHz) et le coefficient de Seebeck allant de 50°C à 400°C ont été mesurés. Avec une augmentation de la teneur en Ti (dopant), la conductivité et le coefficient de Seebeck augmentaient avec l'augmentation de la température. Le BO-0.03T a la valeur Seebeck la plus élevée (47 μV/°C), ce qui montre une concentration de porteurs plus élevée. En termes de conductivités électriques, la céramique BO-0.05T montre la conductivité électrique maximale, soit 2,0 × 10 −9 μS/m par rapport aux autres échantillons, qui présentent la présence d'électrons libres. De plus, la permittivité relative (constante diélectrique) et la perte diélectrique sont également mesurées concernant la fréquence à température ambiante pour étudier le comportement diélectrique des céramiques. Cette céramique de frittage à basse température ouvrira de nouvelles applications dans le domaine des matériaux électroniques.Translated Description (Spanish)
Las cerámicas Bi (2-x) Ti x O 3 (x = 0, 0.01, 0.03. & 0.05) (BO-xT) se preparan mediante una ruta convencional de estado sólido seguida de bajas temperaturas de sinterización. Los análisis de difracción de rayos X muestran la presencia de la fase monoclínica de Bi2O3. Se midieron las conductividades eléctricas a temperatura ambiente con respecto a la frecuencia (que varía de 25 kHz a 5 MHz) y el coeficiente de Seebeck que varía de 50 °C a 400 °C. Con un aumento en el contenido de Ti (dopante), la conductividad y el coeficiente de Seebeck aumentaron con el incremento de temperatura. El BO-0.03T tiene el valor Seebeck más alto (47 μV/°C), que muestra una mayor concentración de portador. En términos de conductividades eléctricas, la cerámica BO-0.05T muestra la conductividad eléctrica máxima, es decir, 2.0 × 10 −9 μS/m en comparación con otras muestras, que exhiben la presencia de electrones libres. Además, la permitividad relativa (constante dieléctrica) y la pérdida dieléctrica también se miden con respecto a la frecuencia a temperatura ambiente para investigar el comportamiento dieléctrico de las cerámicas. Esta cerámica de sinterización a baja temperatura abrirá nuevas aplicaciones en el dominio de los materiales electrónicos.Files
pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a2adf3a858a3505dcf19d703f3a5516d
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تركيزات مختلفة من Ti4+ كمتبرع وخصائص إلكترونية لـ Bi2 - xTixO3
- Translated title (French)
- Différentes concentrations de Ti4+ en tant que donneur et propriétés électroniques de Bi2-xTixO3
- Translated title (Spanish)
- Diferentes concentraciones de Ti4+ como donante y propiedades electrónicas de Bi2-xTixO3
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4323363538
- DOI
- 10.3389/fmats.2023.1004889
References
- https://openalex.org/W1964880164
- https://openalex.org/W1995449875
- https://openalex.org/W1996770345
- https://openalex.org/W2002774308
- https://openalex.org/W2016410089
- https://openalex.org/W2038427405
- https://openalex.org/W2048919802
- https://openalex.org/W2049271425
- https://openalex.org/W2049712255
- https://openalex.org/W2093132523
- https://openalex.org/W2115042855
- https://openalex.org/W2483192490
- https://openalex.org/W2743790762
- https://openalex.org/W2800844811
- https://openalex.org/W2802957334
- https://openalex.org/W2901386556
- https://openalex.org/W2949481793
- https://openalex.org/W2949959661
- https://openalex.org/W2970909858
- https://openalex.org/W2981720509
- https://openalex.org/W2987785345
- https://openalex.org/W2990157139
- https://openalex.org/W3038392151
- https://openalex.org/W3047388377
- https://openalex.org/W3098823949
- https://openalex.org/W3190202825
- https://openalex.org/W3197093146
- https://openalex.org/W4283709068
- https://openalex.org/W4284958238