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Dipole relaxation process and giant dielectric permittivity in Eu3þdoped CdMoO_(4) single crystal

Journal of Materiomics 2021年第4期7卷 845-857页

作者： B.Sawicki E.Tomaszewicz T.Gron M.Berkowski M.Głowacki M.Oboz J.Kusz S.Pawlus A.Chełkowski Institute of Physics University of Silesia in Katowice40-007KatowicePoland Faculty of Chemical Technology and Engineering Department of Inorganic and Analytical ChemistryWest Pomeranian University of Technology in Szczecin71-065SzczecinPoland Institute of Physics Polish Academy of Sciences02-668WarszawaPoland

Single crystal of Eu3þ-doped cadmium molybdate(Cd0.9268M0.0244Eu0.0488MoO_(4),where M denotes cationic vacancies)has been successfully grown by the Czochralski method in air and under 1 MPa.X-ray diffraction analysis indicates that as-grown single crystal exhibits tetragonal scheelite-type structure(a=b=5.16188(14)Å;c=11.2080(5)Å;space group I41/a).Eu^(3+) þions do not show long-range order and they are randomly distributed in CdMoO_(4) framework substituting Cd^(2+ )þ*** diffuse reflectance measurements revealed very close optical band gap(Eg)values,i.e.-1.74 eV along[100]and[001]crystallographic directions that are twice smaller than Eg of microcrystalline pure CdMoO_(4) as well as powder Eu3þ-doped single *** and electrical studies of Eu3þ-doped cadmium molybdate single crystal showed a paramagnetic and n-type semiconducting behaviour with the metal-insulator transition above 350 K along both crystallographic *** results analysis using the Cole-Cole fit function revealed that the dipole relaxation process has different time scale depending on the crystallographic direction and exhibits Arrhenius temperature dependence for both studied *** fact is accompanied by the colossal dielectric permittivity withεr>8,*** above results are considered in the framework of narrow europium multiplets of energy comparable to thermal energy.

关键词： Scheelite Single crystal Solid solution paramagnetic behaviour Relaxation process Giant dielectric permittivity

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