Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất điện môi và điện của kính borophosphate được pha tạp MoO3: các nghiên cứu quang phổ điện môi
Tóm tắt
Một loạt các thành phần kính (50 − x) P2O5–20B2O3–20CaO–10Na2O (x = 0–15 mol% MoO3) đã được chuẩn bị. Cấu trúc kính đã được phân tích bằng cách sử dụng hấp thụ hồng ngoại, quang phổ UV–phổ nhìn thấy, cộng hưởng spin electron, độ dày và tính toán thể tích mol. FTIR xác nhận rằng các ion Mo được hình thành dưới dạng các đơn vị MoO6 octahedral trong ma trận kính, dẫn đến sự gia tăng của các nhóm pyrophosphate và BO3, đánh đổi với các đơn vị metaphosphate và BO4. Quang phổ UV–nhìn thấy và ESR phát hiện các ion Mo3+ và Mo5+ như là các loài trong kính chủ do sự gia tăng hàm lượng MoO3. Nghiên cứu quang phổ điện môi băng tần rộng trên một phạm vi tần số rộng và ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy rằng sự gia tăng tính dẫn điện của các loại kính đã chuẩn bị do pha tạp molybdenum đã bị ngăn cản bằng cách sử dụng hiệu ứng confinement tại các giếng, dẫn đến sự không di động của các mang điện. Do đó, quang phổ điện môi được gây ra bởi tính di động của các mang điện thay vì động lực học ở quy mô phân tử. Có một mối tương quan rõ ràng giữa cơ chế vận chuyển và động lực học tại giao diện của các mang điện. Hiện tại, thách thức là để hiểu liệu việc tối ưu hóa tích lũy điện tích tại các giao diện và điện cực có phải là nguồn gốc của năng lượng lưu trữ điện hay không.
Từ khóa
#MoO3 #borophosphate glass #dielectric properties #electrical properties #spectroscopyTài liệu tham khảo
B.K. Money, K. Hariharan, Glass formation and electrical conductivity studies of melt quenched and mechanically milled 50Li2O:(50–x) P2O5:xB2O3. Solid State Ionics 179, 1273–1277 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2007.12.068
B. Raguenet, G. Tricot, G. Silly, M. Ribes, A. Pradel, The mixed glass former effect in twin-roller quenched lithium borophosphate glasses. Solid State Ionics 208, 25–30 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2011.11.034
N.J. Kim, S.H. Im, D.H. Kim, D.K. Yoon, B.K. Ryu, Structure and properties of borophosphate glasses. Electron. Mater. Lett. 6, 103–106 (2010). https://doi.org/10.3365/eml.2010.09.103
C. Hermansen, R.E. Youngman, J. Wang, Y. Yue, Structural and topological aspects of borophosphate glasses and their relation to physical properties. J. Chem. Phys. 142, 184503 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4919798
R.L. Ciceo, M. Todea, R. Dudric, A. Buhai, V. Simon, Structural effect of cobalt ions added to a borophosphate-based glass system. J. Non-Cryst. Solids 481, 562–567 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.11.050
B.V. Kumar, T. Sankarappa, M.P. Kumar, S. Kumar, Electronic transport properties of mixed transition metal ions doped borophosphate glasses. J. Non-Cryst. Solids 355, 229–234 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2008.11.018
G.B. Devidas, T. Sankarappa, B.K. Chougule, G. Prasad, DC conductivity in single and mixed alkali vanadophosphate glasses. J. Non-Cryst. Solids 353, 426–434 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2006.12.011
R. Iordanova, V. Dimitrov, Y. Dimitriev, D. Klissurski, Glass formation and structure of glasses in the V2O5–MoO3–Bi2O3 system. J. Non-Cryst. Solids 180, 58–65 (1994). https://doi.org/10.1016/0022-3093(94)90397-2
R. Montani, M.A. Frechero, The conductive behaviour of silver vanadium–molybdenum tellurite glasses. Solid State Ionics 158, 327–332 (2003). https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00902-5
F.H. El Batal, Gamma ray interaction with sodium phosphate glasses containing MoO3. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 265, 521–535 (2007). https://doi.org/10.1016/j.nimb.2007.09.050
A.M. Ibrahim, Impact of MoO3 concentration, frequency and temperature on the dielectric properties of zinc phosphate glasses. Chin. J. Phys. 68, 919–929 (2020). https://doi.org/10.1016/j.cjph.2020.07.013
F.H. Margha, G.T. El-Bassyouni, G.M. Turky, Enhancing the electrical conductivity of vanadate glass system (Fe2O3, B2O3, V2O5) via doping with sodium or strontium cations. Ceram. Int. 45, 11838–11843 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.03.064
G.M. Turky, M. Dawy, Spectral and electrical properties of ternary (TeO2–V2O5–Sm2O3) glasses. Mater. Chem. Phys. 77, 48–59 (2003). https://doi.org/10.1016/S0254-0584(01)00574-0
A.M. Fayad, M. Abdel-Baki, E.M.A. Hamzawy, G.M. Turky, G.T. El-Bassyouni, Influence of CuO on crystallization and electrical properties of B2O3–Bi2O3–GeO2–CaF2 glass system for optoelectronic application. J. Non-Cryst. Solids 544, 120185 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120185
A.S. Abouhaswa, Y.S. Rammah, G.M. Turky, Characterization of zinc lead-borate glasses doped with Fe3+ ions: optical, dielectric, and ac-conductivity investigations. J. Mater. Sci: Mater. Electron. 31, 17044–17054 (2020). https://doi.org/10.1007/s10854-020-04262-1
S.W. Hughes, Measuring liquid density using Archimedes’ principle. Phys. Educ. 41, 445–447 (2006). https://doi.org/10.1088/0031-9120/41/5/011
M.A. Taha, R.A. Youness, G.T. El-Bassyouni, M.A. Azooz, FTIR spectral characterization, mechanical and electrical properties of P2O5-Li2O-CuO glass-ceramics. Silicon (2020). https://doi.org/10.1007/s12633-020-00661-5
S.V. Stefanovsky, O.I. Stefanovsky, I.L. Prusakov, M.I. Kadyko, A.A. Averin, B.S. Nikonov, Speciation of sulphate ions in sodium alumino (iron) phosphate glasses. J. Non-Cryst. Solids 512, 81–89 (2019). https://doi.org/10.1016/J.JNONCRYSOL.2019.01.005
F.H. ElBatal, A.M. Abdelghany, R.L. Elwan, Structural characterization of gamma irradiated lithium phosphate glasses containing variable amounts of molybdenum. J. Mol. Struct. 1000, 103–108 (2011). https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2011.05.060
P.S. Anantha, K. Hariharan, Structure and ionic transport studies of sodium borophosphate glassy system. Mater. Chem. Phys. 89, 428–437 (2005). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2004.09.029
R. Ciceo-Lucacel, T. Radu, O. Ponta, V. Simon, Novel selenium containing borophosphate glasses; preparation and structural study. Mater. Sci. Eng. C 39, 61–66 (2014). https://doi.org/10.1016/j.msec.2014.02.025
L. Bih, L. Abbas, A. Nadiri, H. Khemakhem, B. Elouadi, Investigations of molybdenum redox phenomenon in Li2O-MoO3-P2O5 phosphate glasses. J. Mol. Struct. 872, 1–9 (2008). https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2007.02.005
A.V. Ravi Kumar, C. Srinivasa Rao, G. Murali Krishna, V. Ravi Kumar, N. Veeraiah, Structural features of MoO3 doped sodium sulphoborophosphate glasses by means of spectroscopic and dielectric dispersion studies. J. Mol. Struct. 1016, 39–46 (2012). https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2012.02.039
M.A. Ouis, F.H. ElBatal, Shielding behavior of MoO3-doped lead borate glasses towards gamma irradiation assessed through collective optical FTIR, and ESR spectral analysis. Radiat. Phys. Chem. 186, 109537 (2021). https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109537
M.A. Marzouk, A.M. Fayad, H.A. ElBatal, Correlation between luminescence and crystallization characteristics of Dy3+ doped P2O5−BaO−SeO2 glasses for white LED applications. J. Mater. Sci: Mater. Electron. 28, 13101–13111 (2017). https://doi.org/10.1007/s10854-017-7143-8
A.M. Fayad, M.A. Ouis, F.H. ElBatal, H.A. ElBatal, Shielding behavior of gamma-irradiated MoO3 or WO3-doped lead phosphate glasses assessed by optical and FT infrared absorption spectral measurements. Silicon 10, 1873–1879 (2018). https://doi.org/10.1007/s12633-017-9692-0
A.M. Abdelghany, M.A. Ouis, M.A. Azooz, H.A. EllBatal, Defect formation of gamma irradiated MoO3-doped borophosphate glasses. Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. 114, 569–574 (2013). https://doi.org/10.1016/j.saa.2013.05.023
C.R. Bamford, Color Generation and Control in Glass, Glass Science and Technology, vol. 224 (Elsevier Scientific Publishing Co, Amsterdam, 1977)
H. Wen, B.M. Cheng, P.A. Tanner, Optical properties of selected 4d and 5d transition metal ion-doped glasses. RSC Adv. 7, 26411–26419 (2017). https://doi.org/10.1039/C7RA04062H
M. Kuwik, J. Pisarska, W.A. Pisarski, Influence of oxide glass modifiers on the structural and spectroscopic properties of phosphate glasses for visible and near-infrared photonic applications. Materials (Basel) 13, 4746 (2020). https://doi.org/10.3390/ma13214746
M.V.N. Padma Rao, L. Srinivasa Rao, M. Srinivasa Reddy, V. Ravi Kumar, N. Veeraiah, Magnetic and spectroscopic studies on molybdenum ions in CaF2-PbO-P2O5 glass system. Croat. Chem, Acta 82, 747–752 (2009)
U.B. Chanshetti, V.A. Shelke, S.M. Jadhav, S.G. Shankarwar, T.K. Chondhekar, A.G. Shankarwar, V. Sudarsan, M.S. Jogad, Density and molar volume studies of phosphate glasses (1). Facta Univ. Phys. Chem. Technol. 9, 29–36 (2011). https://doi.org/10.2298/FUPCT1101029C
E. Cardillo, M.C. Molina, M.E. Sola, S. Terny, P. Di Prátula, M.A. Frechero, Effect of small mobile cations on molybdenum borate glasses. Mater. Sci. Eng. 2, 199–204 (2018). https://doi.org/10.15406/mseij.2018.02.00057
S. Nasri, A. Oueslati, I. Chaabane, M. Gargouri, AC conductivity, electric modulus analysis and electrical conduction mechanism of RbFeP2O7 ceramic compound. Ceram. Int. 42, 14041–14048 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.06.011
R. Punia, R.S. Kundu, M. Dult, S. Murugavel, N. Kishore, Temperature and frequency dependent conductivity of bismuth zinc vanadate semiconducting glassy system. J. Appl. Phys. 112, 083701 (2012). https://doi.org/10.1063/1.4759356
N. Chandel, M.A. Imran, N. Mehta, Comprehensive studies of temperature and frequency dependent dielectric and a.c. conducting parameters in third generation multi-component glasses. RSC Adv. 8, 25468–25479 (2018). https://doi.org/10.1039/C8RA04214D
H. Wagner, R. Richert, Measurement and analysis of time-domain electric field relaxation: the vitreous ionic conductor 0.4 Ca(NO3)2–0.6 KNO3. J. Appl. Phys. 85, 1750–1755 (1999). https://doi.org/10.1063/1.369318
H.M. Abomostafa, G.M. El-Komy, G.M. Turky, Microstructure and dielectric study of pure BST and doped BSTF ceramic materials by broadband dielectric spectroscopy. Curr. Appl. Phys. 20, 611–618 (2020). https://doi.org/10.1016/j.cap.2020.02.011