Effect of Ba۲+ Doping on the Crystal Structure and Optical Band Gap of NdFeO۳ Orthoferrite

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 80

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_PPAM-6-2_004

تاریخ نمایه سازی: 19 آذر 1404

چکیده مقاله:

In this study, neodymium was substituted by divalent barium ion (Ba²⁺) at various concentrations (x = ۰, ۰.۱, ۰.۲, ۰.۳, and ۰.۴) in the neodymium orthoferrite structure, forming the composition Nd₁₋ₓBaₓFeO₃ via the sol–gel method. To evaluate the effects of Ba²⁺ substitution, detailed structural and optical characterizations were conducted at room temperature. The results indicated that, with increasing barium content, the unit cell volume, the average Fe–O–Fe bond length, and the tolerance factor exhibited an increasing trend. In contrast, the orthorhombic strain and the octahedral distortion angle of the FeO₆ decreased progressively with higher Ba²⁺ concentrations. These structural changes suggest a reduction in lattice distortion, indicating a gradual evolution of the crystal symmetry toward a higher-symmetry (tetragonal) phase. Furthermore, optical characterization revealed a significant reduction in the optical band gap, decreasing from ۲.۱۵ eV for the NdFeO۳ sample to ۱.۲۸ eV for the sample with x = ۰.۴. This reduction can be attributed to modifications in the electronic structure and the enhancement of optical properties induced by Ba²⁺ substitution. These findings highlight the potential of Ba-doped NdFeO₃ for real world applications, including visible light photo-catalysis, gas and chemical sensors, optoelectronic devices, and photo-electrochemical systems.

نویسندگان

Mansoureh Pourjafar

Faculty of Physics, Semnan University P. O. Box ۳۵۱۹۵-۳۶۳, Semnan, Iran

Davood Sanavi Khoshnood

Faculty of Physics, Semnan University P. O. Box ۳۵۱۹۵-۳۶۳, Semnan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Wu, Z.L., Zhang, R., Zhao, M., Fang, S.M., Han, Z.X., ...
  • Li, X.B., Gao, C., Sun, S., Huang, L.L., Zhou, H., ...
  • Guo, J., Ma, S., Ma, N., Liu, J., Wei, J., ...
  • Omari, E. and Omari, M., ۲۰۲۲. Enhancing catalytic activity of ...
  • Al-Abbad, E.A., Aadil, M., Aldrdery, M., Alkhaldi, N.D., Khalid, A., ...
  • Ukorah, I.N., Owolabi, A.J., Ali, H., Onimisi, M.Y., Tafida, R.A., ...
  • Warshi, M.K., Mishra, V., Sagdeo, A., Mishra, V., Kumar, R. ...
  • Rajabi, Y., Gholizadeh, A. and Gorzoddin, M., ۲۰۲۵. Investigating the ...
  • Nakhaei, M., Khoshnoud, D.S., Bremholm, M., Nobre, M.A. and Khonakdar, ...
  • Kotnana, G. and Hong, S., ۲۰۲۵. Recent Progress on Rare ...
  • Bez, R., Maayoufi, A.E., Bouhmouche, A., Moubah, R. and Mliki, ...
  • Qamar, F., Sharma, S. and Khan, S., ۲۰۲۴. Effect of ...
  • Li, X.B., Zhou, H., Huang, L.L., Gao, C., Zhang, Q.Q., ...
  • Kashyap, S.J., Sankannavar, R. and Madhu, G.M., ۲۰۲۲. Insights on ...
  • Nandy, S., Theingi, M., Ghosh, S., Chae, K.H. and Sudakar, ...
  • Wang, M., Cheng, L., Huang, L., Pan, S., Yao, Q., ...
  • Ali, S.A., Naseem, S., Khan, W. and Nambissan, P.M.G., ۲۰۱۹, ...
  • Nakhaei, M. and Khoshnoud, D.S., ۲۰۱۹. Influence of particle size ...
  • Berezhnaya, M.V., Perov, N.S., Almjasheva, O.V., Mittova, V.O., Nguyen, A.T., ...
  • Makhdoom, A.R., Shah, S.M., Mahmood, T., Iqbal, M.J., Akhtar, M.J. ...
  • Hait, S., Ghose, S. and Mandal, K., ۲۰۲۰. Effect of ...
  • Dehno, R.T. and Khoshnoud, D.S., ۲۰۲۲. Multiferroic properties in Sm۱-xErxFeO۳ ...
  • Pourjafar, M. and Khoshnoud, D.S., ۲۰۲۵. A comparative study on ...
  • Ghasemi, E. and Khoshnoud, D.S., ۲۰۲۵. The effect of Mg ...
  • Nakhaei, M., Nobre, M.A., Khoshnoud, D.S., Bremholm, M. and Khonakdar, ...
  • Kumar, D., Yadav, S., Singh, C.B., Yadav, R.S., Rai, S.B. ...
  • Muneeswaran, M., Jang, J.W., Jeong, J.H., Akbari-Fakhrabadi, A. and Giridharan, ...
  • Arabi, A., Fazli, M. and Ehsani, M.H., ۲۰۲۲. Photocatalytic activity ...
  • Abdullah, B.J., ۲۰۲۲. Size effect of band gap in semiconductor ...
  • Singh, M., Goyal, M. and Devlal, K., ۲۰۱۸. Size and ...
  • Mishra, S., Pandey, B.K., Jaiswal, R.L. and Gupta, J., ۲۰۲۴. ...
  • Duyen, P.T.H., Diem, C.H. and Tien, N.A., ۲۰۲۲. Cd-doped NdFeO۳ ...
  • Chung, N.T.K., Tien, N.A., Diem, C.H. and Vuong, B.X., ۲۰۲۲. ...
  • Liang, N., Wang, C., Yao, X., Wang, X., Yan, T., ...
  • Srinatha, N., Reddy, S.S., Al-Dossari, M., Gurushantha, K., Abd EL-Gawaad, ...
  • نمایش کامل مراجع