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Structural,optical,electrical,and dielectric relaxation properties of rare earth containing sodium bismuth titanate Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3) perovskite:Effect of ionic radius

引用

Journal of Rare Earths 2024年第2期42卷 383-391,I0006页

作者： rajdip roy Abhigyan Dutta Department of Physics The University of BurdwanBurdwan713104India

The main focus of this work is to study the effect of the ionic radius of different rare earth dopant cations RE^(3+)(RE=La,Sm,Dy,and Ho) on structural and various physical properties of sodium bismuth titanate(Na_(0.5)B_(0.5)TiO_(3),NBT) based perovskite *** X-ray diffraction data indicate the successful formation of the rhombohedral phase(space group R3c) of NBT nano perovskite incorporated with various rare earth ions in *** lattice parameters were found to increase linearly with the ionic radius of the dopant *** ionic radii and atomic mass of rare earth dopants appear to be essential factors in the grain growth of the prepared *** grain growth results in better crystallinity of the sample by reducing the microstrain with the increase of dopant ionic *** emission scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectra confirm the prepared compositions' phase purity and *** UV-Vis spectra reveal that La-doped NBT composition exhibits the lowest optical band gap,which unfolds the application of NBT-based perovskite as photoactive *** ac conductivity and complex impedance spectra unveil that the composition with the largest ionic radius,i.e.,La-doped NBT compound,exhibits the highest dc and bulk conductivity with the lowest activation *** frequency-dependent dielectric data follows Havriliak-Negami(HN) formalism and non-Debye type relaxation *** also indicate that La-doped NBT composition exhibits the highest dielectric strength ***,this study first elaborates that the increasing ionic radius of the rare earth dopant cation in the Bi-site of NBT perovskite improves its microstructural,optical,and electrical properties.

关键词： Rare earth doped NBT Microstructural analysis Optical band gap AC Conductivity Dielectric relaxation Rare earths

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