Amino-acid Based Ferroelectric Nanocomposites from Glycine Sodium Nitrate and Nanodispersed Silicon Dioxide: Preparation, Structure and Electrophysical Properties

Bài báo do nhóm tác giả TS. Lưu Thị Nhạn; Ths. Ngô Thị Hoa – khoa Khoa học cơ bản- Trường Đại học Công nghiệp Hà nội; TS. Mai Bích Dung; TS. Nguyễn Hoài Thương- Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đăng trên tạp chí Materials Science (Medžiagotyra) số X, tập X. 2023 ngày 14 tháng 6 năm 2022.

Các vật liệu sắt điện có chứa axit amin nói chung và glycine nói riêng, glycine natri nitrat, glycine bạc nitrat, glycine phốt phát, v.v. được ứng dụng rộng rãi trong cảm biến sinh học, cảm biến hồng ngoại, NLO, do tính ổn định cơ và điện tốt, độ trong suốt rộng và độ nhạy cao. Theo đó, glycine natri nitrat (GSN) được biết đến như một hợp chất bán hữu cơ từ natri nitrat và glycine tạo ra liên kết hydro giữa axit cacboxylic cho (COOH) và amin nhận (NH2), dẫn đến sự hình thành của điện quang có giá trị thuộc tính cho các ứng dụng NLO. Theo nhóm tác giả, các ứng dụng hiện tại của GSN không tương xứng với tiềm năng của nó. Bởi một số thuộc tính chính của GSN còn tốt hơn những chất của triglycine sulfate (TGS) như phân cực tự phát cao đáng kể Ps ~ 1 µC / cm2 với sự tiêu thụ nhỏ (Ec ~ 5 kV/cm) ở nhiệt độ phòng, điểm Curie cao hơn Tc ~ 56 ° C so với 49 ° C của TGS. Trong khi TGS các đặc điểm thường xuyên được điều chỉnh để đáp ứng yêu cầu thực tế bằng cách kết hợp với các vật liệu khác hoặc sử dụng các chất thích hợp, GSN đã được lựa chọn. Trong bài báo này, các hạt nano của silicon dioxit (nSiO2) đã được sử dụng để tổng hợp một hỗn hợp với GSN. Silicon dioxide đã được tìm thấy là một chất cách điện tốt với tính ổn định nhiệt và điện cao. Đặc biệt, ở cấp độ nano, nó có diện tích bề mặt cụ thể lớn giúp tăng cường khả năng tương tác với các thành phần khác (tỷ lệ trọng lượng) của nSiO2 và GSN sẽ được xem xét để đánh giá ảnh hưởng của nSiO2 đến cấu trúc cũng như các đặc tính điện vật lý của GSN.

Abstract: For the first time, the nanocomposites from glycine sodium nitrate (GSN) and nanoparticles of silicon dioxide (nSiO2) have been synthesized using a slow evaporation technique. Observed that the optimal content of nSiO2 was estimated as 16.7 wt.%, any deviation from which affected the growth of GSN crystals in the composite, phase transition temperature, dielectric constant, and characteristics of dielectric hysteresis loops. All the anomalies will be thoroughly explained with the evidence of structural data of X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR).

Keywords: glycine sodium nitrate, silicon dioxide, phase transition, amino acids, ferroelectricity

Toàn văn bài báo tải về tại đây: https://doi.org/10.5755/j02.ms.31215