Synthesis, magnetic, AC conductivity and dielectric properties of hematite nanocrystallites

Н.Б. Гатчакаяла; Р.С. Дакуру

doi:10.15330/pcss.24.2.244-248

Автор(и)

Н.Б. Гатчакаяла Університету Крішни, Мачіліпатнам, Андхра-Прадеш, Індія
Р.С. Дакуру Університету Крішни, Мачіліпатнам, Андхра-Прадеш, Індія

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.24.2.244-248

Ключові слова:

наночастинки гематиту, діаграма Коул-Кола, Діелектричні властивості, Провідність змінного струму, Імпеданс

Анотація

У статті наведено інформацію про синтез та магнітні властивості, провідність змінного струму, а також діелектричні властивості нанокристалітів гематиту. Отриманий Fe₂O₃ кристалізується в структурі корунду, що належить до системи ромбоедрів із просторовою групою R3-c. Дані намагніченості показують типовий перехід Моріна, T_N = 265 K для кристалітів 110 нм, тоді як цей перехід зменшується зі зменшенням розміру кристаліту, T_N = 252 K для 33 нм. Величина намагніченості збільшується зі збільшенням розміру кристалітів. Підвищені діелектрична проникність і провідність змінного струму спостерігалися у кристалів гематиту більших розмірів. Загальна діелектрична відповідь показала, що механізм провідності зумовлений зовнішнім внеском домінуючої поляризації Максвелла-Вагнера.

Посилання

O.V. Salata, Applications of nanoparticles in biology and medicine, J. Nanobiotechnology, 2(1), 3 (2004); https://doi.org/10.1186/1477-3155-2-3.

D.L. Huber, Synthesis, properties, and applications of iron nanoparticles, Small., 1(5), 482 (2005); https://doi.org/10.1002/smll.200500006.

R.M. Cornell, U. Schwertmann, The Iron Oxides: Structure, Properties, Reactions, Occurrences and Uses. 2nd ed. John Wiley & Sons; (2006).

S. Laurent, D. Forge, M. Port, et al. Magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, stabilization, vectorization, physicochemical characterizations, and biological applications, Chem Rev., 108(6), 2064 (2008); https://doi.org/10.1021/cr068445e.

A.S. Teja,P-Y. Koh, Synthesis, properties, and applications of magnetic iron oxide nanoparticles, Prog Crystal Growth Char Mat., 55(1), 22(2009); http://dx.doi.org/10.1016/j.pcrysgrow.2008.08.003.

M. De Cuyper, M. Joniau, Magnetoliposomes, Eur Biophys J., 15(5), 311 (1988);https://doi.org/10.1007/BF00256482.

S. Hasany, I. Ahmed, J. Rajan, A. Rehman, Systematic review of the preparation techniques of iron oxide magnetic nanoparticles, Nanosci Nanotechnol, 2(6):148 (2012); https://doi.org/10.5923/j.nn.20120206.01.

C-T. Wang, S-H. Ro, Nanocluster iron oxide-silica aerogel catalysts for methanol partial oxidation, Appl Catal A Gen., 285(1), 196 (2005); https://doi.org/10.1016/j.apcata.2005.02.029.

A.K. Gupta, M. Gupta, Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications, Biomaterials, 26(18), 3995(2005); https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.10.012.

Attarad Ali, Hira Zafar, Muhammad Zia, Ihsan ul Haq, Abdul Rehman Phull, Joham Sarfraz Ali, Altaf Hussain, Synthesis, characterization, applications, and challenges of iron oxide nanoparticles, Nanotechnol Sci Appl. 9, 49 (2016); https://doi.org/10.2147/NSA.S99986.

R.M. Cornell, U. Schwertmann, Iron Oxides in the Laboratory: Preparation and Characterization, 2nd ed.; Wiley-VCH: New York, NY, USA, 2000.

J. G. Kim, K. H. Han, C. H. Lee and J. Y. Jeong, Crystallographic and Magnetic Properties of Nanostructured Hematite Synthesized by the Sol-Gel Process. J. Korean Phys. Soc., 38, 798 (2001);

F. Bødker, M. F. Hansen, C. B. Koch, K. Lefmann and S. Mørup, Magnetic properties of hematite nanoparticles, Phys. Rev. B: Condens. Mater. Phys. 61, 6826 (2000); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.6826.

P. Lunkenheimer, V. Bobnar, A. V. Pronin, A. I. Ritus, A. A. Volkov, and A. Loidl, Origin of apparent colossal dielectric constants, Phys. Rev. B, 66, 052105 (2002); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.052105.

A. K. Jonscher, Universal Relaxation Law, (Chelsea Dielectrics Press, London, 1996).