已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Role of Oxygen Vacancy Migration in Pyroelectric Currents of Nd2Ti2O7 Ceramics as High Temperature Sensors

热电性 材料科学 陶瓷 空位缺陷 温度测量 氧气 凝聚态物理 光电子学 热力学 物理 冶金 铁电性 电介质 量子力学
作者
Manish Chandra Joshi,Sireesha Lavadiya,Sai Santosh Kumar Raavi,Ranjith Ramadurai
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:24 (7): 9472-9479
标识
DOI:10.1109/jsen.2024.3369327
摘要

A high ${T}_{C}$ ferroelectric material ${\text {Nd}}_{{2}}{\text {Ti}}_{{2}}\text {O}_{{7}}$ (neodymium titanate) was studied using photocurrent measurement and impedance spectroscopy (IS) to investigate the intrinsic and extrinsic factors in the pyrocurrent generation. The alteration in the pyroelectric coefficient was observed while varying the heating and cooling rates, spanning from 5 °C/min to 30 °C/min, corresponding to values of 88– $90~\mu \text{C} / \text{m}^{{2}}\text{K}$ and 28– $30~\mu \text{C} / \text{m}^{{2}}\text{K}$ , respectively. At higher heating and cooling rates (from 30 °C/min to 80 °C/min), the pyroelectric coefficients remained relatively constant (21.8 $\pm ~4.0~\mu \text{C} / \text{m}^{{2}}\text{K}$ ). The dispersive nature of the pyrocurrent was verified through photocurrent studies followed by the IS analysis. The measurement outcomes reveal the presence of oxygen vacancies that dominate between 300 °C and 500 °C. Below 300 °C, extrinsic factors, such as shallow traps, consisting of space charge near electrode–material interface, could have a greater impact on the pyrocurrent at zero electric field. When an electric field is applied above 300 °C, oxygen vacancies migration can become the dominant conduction mechanism due to the collective effect of electric field and temperature. The estimated relaxation time ( $\tau _{M^{\,\prime \prime }}{)}$ exhibits the Arrhenius behavior, with an activation energy of ~0.92 eV, which implies oxygen vacancy migration with the assistance of external electric field. However, the thermal cycling of samples provided a true estimate of intrinsic pyroelectric currents in NTO ceramics without the influence of the thermal migration of oxygen vacancies resulting into a temperature-independent pyroelectric coefficient of about 15 $\pm ~0.5~\mu \text{C} / \text{m}^{{2}}\text{K}$ in the temperature range from 300 °C to 500 °C. Thus, NTO ceramic can operate as a temperature sensor without influence of extrinsic factors for the temperature range from 300 °C to 500 °C.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
单纯的富发布了新的文献求助10
2秒前
妃子完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助小冉采纳,获得10
5秒前
小刘完成签到,获得积分10
5秒前
pp完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
活泼的晓露完成签到,获得积分10
9秒前
dahe发布了新的文献求助10
12秒前
冷静的访天完成签到 ,获得积分0
13秒前
星希完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
TY完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
dahe完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
19秒前
qianzhihe2发布了新的文献求助10
20秒前
jared完成签到,获得积分10
20秒前
宣灵薇完成签到,获得积分0
21秒前
LEETHEO发布了新的文献求助10
21秒前
张旭卓发布了新的文献求助10
22秒前
敬业乐群完成签到,获得积分10
23秒前
小冉发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
mting发布了新的文献求助10
26秒前
勤恳的凌雪完成签到,获得积分10
26秒前
年轮完成签到 ,获得积分10
26秒前
LEETHEO完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
NexusExplorer应助Winona采纳,获得10
32秒前
香蕉觅云应助沉静傥采纳,获得10
32秒前
希望天下0贩的0应助李伟采纳,获得10
33秒前
34秒前
醉熏的朋友完成签到 ,获得积分10
36秒前
学霸业完成签到,获得积分10
36秒前
独特凝天发布了新的文献求助10
36秒前
时尚梦易发布了新的文献求助10
37秒前
Yasamin发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Poetics of Cognition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7304234
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8922358
关于积分的说明 18901296
捐赠科研通 6967735
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212078
关于科研通互助平台的介绍 2380918
邀请新用户注册赠送积分活动 2189356