Журнал электротехники и электронных технологий

Влияние легирования Ni на проводимость переменного тока и диэлектрические свойства TiO2, легированного Fe

Марва Белхадж, Т.А. Абдель-Бассет, Моса Алсели и Али Х. Башал

Благодаря своим особым физическим свойствам диоксид титана (TiO2) нашел различные применения и стал интерактивным материалом для исследований в области физики полупроводников. Для изучения кристаллографической природы приготовленных Fe/TiO2 и Ni-Fe/TiO2 было проведено исследование методом рентгеновской дифракции (XRD). Результат показывает, что как чистые, так и легированные образцы TiO2 представляли собой фазу анатаза с отсутствием дифракционных пиков Ni или Fe. Изображения, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), показали, что морфология частиц была изменена введением легирующих примесей, которые действовали как центры зародышеобразования. Также были проведены исследования диэлектрических свойств и электропроводности для TiO2 и загруженных TiO2 составов Fe, Ni и Ni-Fe в диапазоне температур 25°C-110°C и в диапазоне частот (100 Гц-0,3 МГц). Значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь уменьшаются с увеличением частоты. Диэлектрическая проницаемость для Fe/TiO2 показывает относительно более низкую диэлектрическую постоянную, чем для Ni-Fe/TiO2. Пик релаксации был обнаружен и смещен в сторону более высокой частоты с ростом температуры. Было обнаружено, что проводимость переменного тока увеличивается с частотой, что может быть связано с процессом прыжковой проводимости. Энергия активации Ea для Fe/TiO2 была выше, чем для Ni-Fe/TiO2, и уменьшалась с ростом частоты.