Advertisement

Journal of thermal analysis

, Volume 37, Issue 11–12, pp 2465–2471 | Cite as

Mechanical and electrical properties of Ni0.65Zn0.35CuxFe2−xO4 ferrite

  • M. I. Abd El-Ati
  • A. Tawfik
Article
  • 35 Downloads

Abstract

A series of samples in the system Ni0.65Zn0.35CuxFe2−xO4 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5) were prepared by the usual ceramic technique. X-ray analysis showed that they were cubic spinel (single phase). Young's modulus, the dielectric loss and the change in capacitance under mechanical stress were measured for the samples. Young's modulus decreased with increasing Cu content. This is due to the fact that Cu2+ ions entered the lattice substitutionally for Fe3+ ions at the octahedral sites, creating lattice vacancies gave rise to lattice strain.

The minimum value of the dielectric loss corresponding tox=0.3 may be due to the formation of lattice vacancies retarding the jump frequency to be far from the frequency of the applied a.c. field.

The increase in capacitance of the samples with mechanical stress may be explained via the mechanism of dielectric polarization.

Keywords

Polymer Physical Chemistry Ferrite Inorganic Chemistry Electrical Property 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Mittels herkömmlicher keramischer Techniken wurden eine Reihe von Proben im System Ni0.65Zn0.35CuxFe2−xO4 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 und 0.5) hergestellt. Die röntgenographische Analyse zeigte für alle Proben ein kubisches Spinell (Single-Phase). An den Proben wurde das Elastizitätsmodul, der dielektrische Verlust und die Kapazitätsänderung bei mechanischen Einflüssen gemessen. Das Elektrizitätsmodul sank mit zunehmenden Kupfergehalt. Dies hängt mit dem Fakt zusammen, daß Fe3+ Ionen im Gitter an oktaedrischen Punkten durch Cu2+ Ionen ersetzt werden, was Gitterleerstellen verursacht, die die Gitterspannung erhöhen.

Das Minimum des dielektrischen Verlustes fürx=0.3 kann mit der Bildung von Gitterleerstellen erklärt werden, was die Sprungfrequenz weitab von der Frequenz des angewendeten Wechselstromfeldes hält.

Die steigende Kapazität der Proben bei mechanischem Einfluß kann über den Mechanismus der Polarisation erklärt werden.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    G. Dionne and R. West, J. Appl. Phys., 61 (1987) 3868.CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    D. Polder, Proc. Inst. Elec. Eng., A, 97 (1950) 246.Google Scholar
  3. 3.
    C. G. Koops, Phys. Rev., 83 (1951) 121.CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    A. Fairweather and E. J. Frost, Proc. Inst. Elec. Eng., A, 100, (1953) 15.Google Scholar
  5. 5.
    L. G. Van Uitert, Proc. IRE 44(10) (1956) 1294.Google Scholar
  6. 6.
    J. Smit and H. P. W. Wijn, Ferrites, Philips Technical Library, Eindhoven, Netherlands 1959, pp. 236–42.Google Scholar
  7. 7.
    M. Kroetzsch, Phys. Status Solidi, 6 (1964) 479.Google Scholar
  8. 8.
    G. Dietzmann, M. Kroetzsch and S. Wolf, Phys. Status Solidi, 2 (1962) 1762.Google Scholar
  9. 9.
    P. H. Fang, Phys. Status Solidi, 9 (1965) 793.Google Scholar
  10. 10.
    F. G. Brockman and K. E. Matteson, J. Amer. Ceram. Soc., 53 (1970) 517.Google Scholar
  11. 11.
    F. G. Brockman and K. E. Matteson, J. Amer. Ceram. Soc., 53 (1970) 180.Google Scholar
  12. 12.
    S. A. Olofa, A. Tawfik, M. H. Henaish and M. M. Barakat, under publication.Google Scholar
  13. 13.
    E. C. Subbarao, J. Amer. Ceram. Soc., 43 (1960) 119.Google Scholar
  14. 14.
    V. R. K. Moorthy and J. Sobhanadri, Phys. Status Solidi A, 36 (1976) K 133.Google Scholar
  15. 15.
    L. I. Rabinkin and Z. I. Novikova, Ferrites, Minsk 1960 p. 146.Google Scholar
  16. 16.
    R. G. Kepler and R. A. Anderson, J. Appl. Phys., 49 (8) (1978).Google Scholar

Copyright information

© Wiley Heyden Ltd., Chichester and Akadémiai Kiadó, Budapest 1991

Authors and Affiliations

  • M. I. Abd El-Ati
    • 1
  • A. Tawfik
    • 1
  1. 1.Physics Department, Faculty of ScienceTanta UniversityTantaEgypt

Personalised recommendations