Wyszukiwarka
New insights into structural, optical, electrical and thermoelectric behavior of Na0.5Bi0.5TiO3 single crystals
Abstrakt
The single crystals of lead-free Na0.5Bi0.5TiO3 were grown using the Czochralski method. The energy gaps determined from X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and optical measurements were approximately 2.92 eV. The current-voltage characteristics, depolarization current, dc (σdc) and ac (σac) electrical conductivity, and Seebeck coefficient of the crystals were investigated. The frequency/temperature-dependent electrical properties were also measured and analyzed through complex impedance spectroscopy. An overlapping reversible insulator-metal transition (resistive switching) on nanoscales, caused by the electric field, was detected. Most of these properties were measured for the first time. The activation energy values determined from the conductivity data, the imaginary part of the electric impedance and the modulus indicate that the relaxation process in the high-temperature range is attributable to both single and double ionized oxygen vacancies, in combination with the hopping of electrons between Ti4+ and Ti3+. P-type electrical conductivity was also found. These discoveries create new possibilities of reducing the electrical conductivity of NBT and improving the process of effectively poling this material. Our results indicate the possibility of tuning the material properties by intentionally creating non-stoichiometry/structural defects (oxygen vacancies, cation excess and cation deficiency).
Cytowania
-
0
CrossRef
-
0
Web of Science
-
0
Scopus
Autorzy (9)
-
G. Jagło
- Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
-
Kamila Kluczewska-Chmielarz
- Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
-
J. Suchanicz
- Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
-
A. Kruk
- Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
-
A. Kania
- Uniwersytet Śląski w Katowicach
-
D. Sitko
- Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
-
M. Nowakowska-Malczyk
- Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
-
G. Stachowski
- Uniwersytet Jagielloński
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1038/s41598-025-86625-4
- Licencja
-
otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
Scientific Reports
nr 15,
ISSN: 2045-2322 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2025
- Opis bibliograficzny:
- Jagło G., Kluczewska-Chmielarz K., Suchanicz J., Kruk A., Kania A., Sitko D., Nowakowska-Malczyk M., Łapiński M., Stachowski G.: New insights into structural, optical, electrical and thermoelectric behavior of Na0.5Bi0.5TiO3 single crystals// Scientific Reports -Vol. 15,iss. 1 (2025), s.2733-
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1038/s41598-025-86625-4
- Źródła finansowania:
-
- Publikacja bezkosztowa
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 3 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Electrical conductivity and relaxation processes in V2O5 nanorods prepared by sol–gel method
- M. Prześniak-Welenc,
- N. A. Wójcik,
- A. Winiarski
- + 5 autorów
Synthesis, thermal, structural and electrical properties of vanadium-doped lithium-manganese-borate glass and nanocomposites
- A. Jarocka,
- P. Michalski,
- J. Ryl
- + 3 autorów