Published July 16, 2021
| Version v1
Publication
Open
Structural, dielectric and electrical properties of Sol–gel auto-combustion technic of CuFeCr0.5Ni0.5O4 ferrite
Creators
- 1. University of Kairouan
- 2. Prince Sattam Bin Abdulaziz University
- 3. Institut Néel
- 4. Grenoble Institute of Technology
- 5. Université Grenoble Alpes
- 6. French National Centre for Scientific Research
- 7. University of Gabès
- 8. University of Sfax
Description
The CuFeCr0.5Ni0.5O4 (CFO) compound was synthesized using sol–gel reaction combustion technic. The structural analysis showed that the obtained composites have a polycrystalline nature and the cubic spinel structure ( $${\text{Fd}}\bar{3}m~$$ space group). Microstructural analysis revealed the formation of spherical and elongated grains of our sample. The dielectric and electrical transport properties of CuFeCr0.5Ni0.5O4 were investigated in detail by Ac impedance spectroscopy in a wide range of temperature (200–400 K) and frequency (100 Hz to100KHz). Our results show that the electrical modulus and impedance studies confirm the presence of a relaxation phenomenon with non-Debye type in the prepared sample. The activation energy Edc estimated from the slope of the linear fit plot is equal to 0.158 eV with frequency of 100 Hz and 0.126 eV with frequency of 1 MHz at temperature range 200–400 K. Close activation energies values were found from analyses of relaxation time and dc conductivity indicating that the relaxation and the conduction processes may be attributed to the presence of free carrier charges and impurities at the grain boundaries. The conduction process for samples is described by the NSPT model. The complex impedance analyses and modulus formalism confirm a grain and grain boundaries mechanism contributing to the dielectric properties. The real and the imaginary parts of the impedance are well-fitted to equivalent electrical circuit (Rg + Rgb//CPEgb) and we used for modeling the Nyquist data.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تصنيع مركب CuFeCr0.5Ni0.5O4 (CFO) باستخدام تقنية احتراق تفاعل سول- جل. أظهر التحليل الهيكلي أن المركبات التي تم الحصول عليها لها طبيعة متعددة البلورات وهيكل الإسبنيل المكعب ($${\text{Fd}}\bar{3}m~$$ space group). كشف التحليل البنيوي الدقيق عن تكوين حبيبات كروية وممدودة من عينتنا. تم فحص خصائص النقل العازل والكهربائي لـ CuFeCr0.5Ni0.5O4 بالتفصيل بواسطة التحليل الطيفي لمعاوقة التيار المتردد في نطاق واسع من درجة الحرارة (200–400 كلفن) والتردد (100 هرتز إلى 100 كيلو هرتز). تظهر نتائجنا أن دراسات المعامل الكهربائي والمعاوقة تؤكد وجود ظاهرة استرخاء من نوع غير ديبي في العينة المحضرة. طاقة التنشيط EDC المقدرة من منحدر مخطط التوافق الخطي تساوي 0.158 فولت بتردد 100 هرتز و 0.126 فولت بتردد 1 ميجا هرتز عند نطاق درجة حرارة 200–400 كلفن. تم العثور على قيم طاقات التنشيط القريبة من تحليلات وقت الاسترخاء وموصلية التيار المستمر مما يشير إلى أن عمليات الاسترخاء والتوصيل قد تعزى إلى وجود شحنات وشوائب حاملة حرة عند حدود الحبوب. يتم وصف عملية التوصيل للعينات من خلال نموذج NSPT. تؤكد تحليلات المعاوقة المعقدة وشكلية المعامل آلية حدود الحبوب والحبوب التي تساهم في خصائص العزل الكهربائي. الأجزاء الحقيقية والتخيلية من المعاوقة مناسبة تمامًا للدائرة الكهربائية المكافئة (Rg + Rgb // CPEgb) واستخدمناها لنمذجة بيانات Nyquist.Translated Description (French)
Le composé CuFeCr0,5Ni0,5O4 (CFO) a été synthétisé en utilisant une technique de combustion par réaction sol–gel. L'analyse structurale a montré que les composites obtenus ont une nature polycristalline et la structure spinelle cubique (groupe d'espace $${\text{Fd}}\bar{3}m~$$). L'analyse microstructurale a révélé la formation de grains sphériques et allongés de notre échantillon. Les propriétés de transport diélectrique et électrique de CuFeCr0,5Ni0,5O4 ont été étudiées en détail par spectroscopie d'impédance AC dans une large gamme de température (200–400 K) et de fréquence (100 Hz à 100 KHz). Nos résultats montrent que les études de module électrique et d'impédance confirment la présence d'un phénomène de relaxation de type non Debye dans l'échantillon préparé. L'énergie d'activation Edc estimée à partir de la pente du tracé d'ajustement linéaire est égale à 0,158 eV avec une fréquence de 100 Hz et 0,126 eV avec une fréquence de 1 MHz à une plage de température de 200–400 K. Des valeurs d'énergies d'activation proches ont été trouvées à partir d'analyses du temps de relaxation et de la conductivité en courant continu indiquant que les processus de relaxation et de conduction peuvent être attribués à la présence de charges de porteurs libres et d'impuretés aux joints de grains. Le processus de conduction des échantillons est décrit par le modèle NSPT. Les analyses d'impédance complexes et le formalisme de module confirment un mécanisme de grain et de joints de grain contribuant aux propriétés diélectriques. Les parties réelle et imaginaire de l'impédance sont bien adaptées au circuit électrique équivalent (Rg + Rgb//CPEgb) et nous avons utilisé pour modéliser les données de Nyquist.Translated Description (Spanish)
El compuesto CuFeCr0.5Ni0.5O4 (CFO) se sintetizó utilizando la técnica de combustión de reacción sol–gel. El análisis estructural mostró que los compuestos obtenidos tienen una naturaleza policristalina y la estructura de espinela cúbica ( $${\text{Fd}}\bar{3}m~$$ grupo espacial). El análisis microestructural reveló la formación de granos esféricos y alargados de nuestra muestra. Las propiedades de transporte dieléctrico y eléctrico de CuFeCr0.5Ni0.5O4 se investigaron en detalle mediante espectroscopía de impedancia de CA en un amplio rango de temperatura (200–400 K) y frecuencia (100 Hz a 100 KHz). Nuestros resultados muestran que los estudios de módulo eléctrico e impedancia confirman la presencia de un fenómeno de relajación con tipo no Debye en la muestra preparada. La energía de activación Edc estimada a partir de la pendiente de la gráfica de ajuste lineal es igual a 0.158 eV con frecuencia de 100 Hz y 0.126 eV con frecuencia de 1 MHz en el rango de temperatura de 200–400 K. Se encontraron valores de energías de activación cercanas a partir de análisis de tiempo de relajación y conductividad de CC que indican que la relajación y los procesos de conducción pueden atribuirse a la presencia de cargas de portador libre e impurezas en los límites de grano. El proceso de conducción de las muestras se describe mediante el modelo NSPT. Los complejos análisis de impedancia y el formalismo del módulo confirman un mecanismo de grano y límites de grano que contribuye a las propiedades dieléctricas. Las partes real e imaginaria de la impedancia están bien ajustadas al circuito eléctrico equivalente (Rg + Rgb//CPEgb) y se utilizaron para modelar los datos de Nyquist.Files
latest.pdf.pdf
Files
(1.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:87d7ffd198cb33b14cada5d74c56d19b
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الخواص الهيكلية والعازلة والكهربائية لتقنية الاحتراق الذاتي سول- جل من CuFeCr0.5Ni0.5O4 الفريت
- Translated title (French)
- Propriétés structurelles, diélectriques et électriques de la technique d'auto-combustion sol-gel de la ferrite CuFeCr0,5Ni0,5O4
- Translated title (Spanish)
- Propiedades estructurales, dieléctricas y eléctricas de la técnica de autocombustión Sol–gel de la ferrita CuFeCr0.5Ni0.5O4
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3144336502
- DOI
- 10.1007/s10853-021-06315-0
References
- https://openalex.org/W1556177135
- https://openalex.org/W1572207001
- https://openalex.org/W1613275189
- https://openalex.org/W1966038902
- https://openalex.org/W1971960964
- https://openalex.org/W1973643168
- https://openalex.org/W1986980548
- https://openalex.org/W1987419982
- https://openalex.org/W1989765138
- https://openalex.org/W1996068174
- https://openalex.org/W1997083639
- https://openalex.org/W2000350163
- https://openalex.org/W2004723975
- https://openalex.org/W2006902289
- https://openalex.org/W2009125509
- https://openalex.org/W2009801946
- https://openalex.org/W2010270579
- https://openalex.org/W2012101347
- https://openalex.org/W2014446387
- https://openalex.org/W2017791633
- https://openalex.org/W2017937236
- https://openalex.org/W2018199611
- https://openalex.org/W2024453067
- https://openalex.org/W2026039351
- https://openalex.org/W2032119581
- https://openalex.org/W2049710412
- https://openalex.org/W2050850729
- https://openalex.org/W2053917409
- https://openalex.org/W2057737235
- https://openalex.org/W2058365376
- https://openalex.org/W2062716632
- https://openalex.org/W2063619774
- https://openalex.org/W2064217604
- https://openalex.org/W2067712456
- https://openalex.org/W2072617822
- https://openalex.org/W2078115354
- https://openalex.org/W2084373374
- https://openalex.org/W2086408561
- https://openalex.org/W2088786672
- https://openalex.org/W2089158018
- https://openalex.org/W2094512942
- https://openalex.org/W2095417707
- https://openalex.org/W2102103608
- https://openalex.org/W2127783563
- https://openalex.org/W2129210934
- https://openalex.org/W2154741109
- https://openalex.org/W2191510431
- https://openalex.org/W2472607939
- https://openalex.org/W2538268192
- https://openalex.org/W2551027507
- https://openalex.org/W2560648302
- https://openalex.org/W2577261548
- https://openalex.org/W2605361858
- https://openalex.org/W2606715515
- https://openalex.org/W2606941598
- https://openalex.org/W2740706066
- https://openalex.org/W2765644649
- https://openalex.org/W2786590094
- https://openalex.org/W2787182709
- https://openalex.org/W2792984477
- https://openalex.org/W2794762870
- https://openalex.org/W2796704587
- https://openalex.org/W2801966353
- https://openalex.org/W2803283318
- https://openalex.org/W2804678891
- https://openalex.org/W2809888442
- https://openalex.org/W2811004850
- https://openalex.org/W2884526780
- https://openalex.org/W2900727341
- https://openalex.org/W2922350808
- https://openalex.org/W2971840318
- https://openalex.org/W3018679718