Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках
In the present work, gadolinium-doped nickel ferrite nanoparticles with the chemical composition NiFe2−xGdxO4 (X = 0.00, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, and 0.25) have been prepared by the sol-gel auto-combustion method and calcinated at 700 ∘C. The spinel ferrite phase formation was confirmed with the XRD...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023286 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023286 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20232862024-06-26T08:35:25Z A Study on Fine-Tuning the Optical Energy Band Gap and Various Optical Parameters with the Impact of Gadolinium Composition in NGFO Ferrite Nanoparticles Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках Bhavani, S. Durga Kumar, K. Vijaya Rao, B. Purna Chandra Chakra, Ch. Shilpa Ganta, Kiran Kumar NGFO nanoparticles optical energy band gap refractive index absorption coefficient optical dielectric constant NGFO наночастинки оптична заборонена зона показник заломлення коефiцiєнт поглинання втрати при вiдбиттi оптична дiелектрична константа In the present work, gadolinium-doped nickel ferrite nanoparticles with the chemical composition NiFe2−xGdxO4 (X = 0.00, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, and 0.25) have been prepared by the sol-gel auto-combustion method and calcinated at 700 ∘C. The spinel ferrite phase formation was confirmed with the XRD graphs. In all the samples, the typical absorbance peak was observed in between 250–300 nm. Tauc plots were used to calculate the optical energy band gap, found in the range of 4.033–4.144 eV, and it was also calculated using x-ray density to be in the range of 3.690–4.300 eV. Both of them were observed in good agreement with each other, and we conclude that the Gd composition could finely tune the optical energy band gap. The impact of Gd composition was clearly observed on optical parameters. The refractive index, reflectivity, absorption coefficient, optical dielectric constant, and dielectric susceptibility have shown the increasing tendency from 2.1140 to 2.2325, 12.80 to 14.53%, 5.4380 to 6.3032 cm−1, 3.4690 to 3.9840 and 0.2760 to 0.3170, respectively, whereas the transmission coefficient decreased from 0.7730 to 0.7461. За допомогою золь-гель методу автоспалення отримано наночастинки фериту з нiкелем i гадолiнiєм, що має склад NiFe2−xGdxO4 (X = 0, 00, 0,05, 0,10, 0,15, 0,20, та 0,25), I кальциновано зразки при 700 ∘C. Рентґенограми свiдчать про формування фази зi структурою шпiнелi. Для всiх зразкiв спостерiгається пiк поглинання бiля 250–300 нм. Використовуючи дiаграми Таука i данi рентґеноструктурного аналiзу, ми знайшли, що ширина оптичної забороненої зони дорiвнює, вiдповiдно, 4,033–4,144 еВ та 3,69–4,3 еВ. Знайдено, що цей та iншi оптичнi параметри залежать вiд вмiсту гадолiнiю. Publishing house "Academperiodika" 2024-06-26 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023286 10.15407/ujpe69.5.304 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 5 (2024); 304 Український фізичний журнал; Том 69 № 5 (2024); 304 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.5 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023286/3103 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
NGFO nanoparticles optical energy band gap refractive index absorption coefficient optical dielectric constant NGFO наночастинки оптична заборонена зона показник заломлення коефiцiєнт поглинання втрати при вiдбиттi оптична дiелектрична константа |
| spellingShingle |
NGFO nanoparticles optical energy band gap refractive index absorption coefficient optical dielectric constant NGFO наночастинки оптична заборонена зона показник заломлення коефiцiєнт поглинання втрати при вiдбиттi оптична дiелектрична константа Bhavani, S. Durga Kumar, K. Vijaya Rao, B. Purna Chandra Chakra, Ch. Shilpa Ganta, Kiran Kumar Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| topic_facet |
NGFO nanoparticles optical energy band gap refractive index absorption coefficient optical dielectric constant NGFO наночастинки оптична заборонена зона показник заломлення коефiцiєнт поглинання втрати при вiдбиттi оптична дiелектрична константа |
| format |
Article |
| author |
Bhavani, S. Durga Kumar, K. Vijaya Rao, B. Purna Chandra Chakra, Ch. Shilpa Ganta, Kiran Kumar |
| author_facet |
Bhavani, S. Durga Kumar, K. Vijaya Rao, B. Purna Chandra Chakra, Ch. Shilpa Ganta, Kiran Kumar |
| author_sort |
Bhavani, S. Durga |
| title |
Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| title_short |
Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| title_full |
Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| title_fullStr |
Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| title_full_unstemmed |
Дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в NGFO феритових наночастинках |
| title_sort |
дослідження тонкого налаштування оптичної забороненої зони і різних оптичних параметрів зміною вмісту гадолінію в ngfo феритових наночастинках |
| title_alt |
A Study on Fine-Tuning the Optical Energy Band Gap and Various Optical Parameters with the Impact of Gadolinium Composition in NGFO Ferrite Nanoparticles |
| description |
In the present work, gadolinium-doped nickel ferrite nanoparticles with the chemical composition NiFe2−xGdxO4 (X = 0.00, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, and 0.25) have been prepared by the sol-gel auto-combustion method and calcinated at 700 ∘C. The spinel ferrite phase formation was confirmed with the XRD graphs. In all the samples, the typical absorbance peak was observed in between 250–300 nm. Tauc plots were used to calculate the optical energy band gap, found in the range of 4.033–4.144 eV, and it was also calculated using x-ray density to be in the range of 3.690–4.300 eV. Both of them were observed in good agreement with each other, and we conclude that the Gd composition could finely tune the optical energy band gap. The impact of Gd composition was clearly observed on optical parameters. The refractive index, reflectivity, absorption coefficient, optical dielectric constant, and dielectric susceptibility have shown the increasing tendency from 2.1140 to 2.2325, 12.80 to 14.53%, 5.4380 to 6.3032 cm−1, 3.4690 to 3.9840 and 0.2760 to 0.3170, respectively, whereas the transmission coefficient decreased from 0.7730 to 0.7461. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023286 |
| work_keys_str_mv |
AT bhavanisdurga astudyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT kumarkvijaya astudyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT raobpurnachandra astudyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT chakrachshilpa astudyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT gantakirankumar astudyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT bhavanisdurga doslídžennâtonkogonalaštuvannâoptičnoízaboronenoízoniíríznihoptičnihparametrívzmínoûvmístugadolíníûvngfoferitovihnanočastinkah AT kumarkvijaya doslídžennâtonkogonalaštuvannâoptičnoízaboronenoízoniíríznihoptičnihparametrívzmínoûvmístugadolíníûvngfoferitovihnanočastinkah AT raobpurnachandra doslídžennâtonkogonalaštuvannâoptičnoízaboronenoízoniíríznihoptičnihparametrívzmínoûvmístugadolíníûvngfoferitovihnanočastinkah AT chakrachshilpa doslídžennâtonkogonalaštuvannâoptičnoízaboronenoízoniíríznihoptičnihparametrívzmínoûvmístugadolíníûvngfoferitovihnanočastinkah AT gantakirankumar doslídžennâtonkogonalaštuvannâoptičnoízaboronenoízoniíríznihoptičnihparametrívzmínoûvmístugadolíníûvngfoferitovihnanočastinkah AT bhavanisdurga studyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT kumarkvijaya studyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT raobpurnachandra studyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT chakrachshilpa studyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles AT gantakirankumar studyonfinetuningtheopticalenergybandgapandvariousopticalparameterswiththeimpactofgadoliniumcompositioninngfoferritenanoparticles |
| first_indexed |
2024-06-27T04:02:22Z |
| last_indexed |
2024-06-27T04:02:22Z |
| _version_ |
1805612706146811904 |