Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 3
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

Arshad Fadhil KADHIM1, Ghaith AHMED2, and Ahmed HASHIM3

1The General Directorate for Education in Al-Najaf Al-Ashraf, Al-Najaf Al-Ashraf, Iraq
2Hilla University College, Department of Anesthesia Techniques, Hilla, Iraq
3College of Education for Pure Sciences, Department of Physics, University of Babylon, Hilla, Iraq

Fabrication of PS–SiO2–Si3N4 Nanocomposites and Tailored Dielectric Features for Promising Optoelectronic Applications

859–866 (2025)

PACS numbers: 72.80.Tm, 77.22.Ch, 77.22.Gm, 78.20.Ci, 81.07.Pr, 81.40.Tv, 82.35.Np

Надійшла 10 березня 2024 р.

Ця стаття має на меті створення наноматеріялів на основі полістиролу (ПС), леґованого наночастинками діоксиду Силіцію (SiO2)/нітриду Силіцію (Si3N4), для використання в різноманітних електронних та електричних нанопристроях. Методом лиття було синтезовано плівки ПС–SiO2–Si3N4 з різним ваговим відсотком у 2,3%, 4,6%, 6,9% SiO2–Si3N4. Розподіл наночастинок SiO2–Si3N4 було досліджено за допомогою оптичної мікроскопії, що підтвердила хороший розподіл наночастинок SiO2/Si3N4 всередині полістиролової матриці. Діелектричні характеристики було оцінено за кімнатної температури в діяпазоні частот 100–5×106 Гц. Результати показали, що діелектрична проникність і діелектричні втрати нанокомпозитів ПС–SiO2–Si3N4 зменшуються зі збільшенням частоти прикладеного електричного поля. Електропровідність змінного струму зростає зі збільшенням частоти. Зі збільшенням концентрації наночастинок SiO2–Si3N4 діелектрична проникність, діелектричні втрати та змінна електропровідність нанокомпозитів ПС–SiO2–Si3N4 поліпшувалися. Результати підтвердили, що досліджені діелектричні властивості наноструктур ПС–SiO2–Si3N4 можуть бути використані в різних наноелектронних та електротехнічних застосуваннях.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: полістирол (ПС), кремнезем (SiO2), нітрид Силіцію (Si3N4), діелектрична проникність, діелектричні втрати, провідність, електричні нанопристрої

Цитування:
Arshad Fadhil Kadhim, Ghaith Ahmed, and Ahmed Hashim, Fabrication of PS–SiO2–Si3N4 Nanocomposites and Tailored Dielectric Features for Promising Optoelectronic Applications, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 3: 859–866 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.03.0859
ЛІТЕРАТУРА
  1. D. A. Nasrallah and M. A. Ibrahim, Journal of Polymer Research, 29: 1 (2022); https://doi.org/10.1007/s10965-022-02943-5
  2. R. M. Ahmed, A. A. Ibrahim, and E. A. El-Said, Acta Physica Polonica A, 137, No. 3: 317 (2020); https://doi.org/10.12693/APhysPolA.137.317
  3. A. Atta, M. M. Abdelhamied, A. M. Abdelreheem, and M. R. Berber, Polymers, 13: 1 (2021); https://doi.org/10.3390/polym13081225
  4. A. G. Hadi, Z. Al-Ramadhan, and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 2: 535 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.02.535
  5. O. B. Fadil and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 1: 153 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.01.153
  6. W. O. Obaid and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 1: 163 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.01.163
  7. N. Vidakis, M. Petousis, E. Velidakis, L. Tzounis, N. Mountakis, A. Korlos, P. E. Fischer-Griffiths, and S. Grammatikos, Polymers, 13: 1 (2021); https://doi.org/10.3390/polym13122029
  8. Xiaodong Wang and Yuan Hu, Polymers & Polymer Composites, 25, No. 1: 35 (2017); https://doi.org/10.1177/096739111702500106
  9. A. H. Selçuk, E. Orhan, S. Bilge Ocak, A. B. Selçuk, and U. Gökmen, Materials Science–Poland, 35, Iss. 4: 885 (2017); https://doi.org/10.1515/msp-2017-0108
  10. T. A. Abdel-Baset and A. Hassen, Physica B, 499: 24 (2016); https://doi.org/10.1016/j.physb.2016.07.002
  11. C. S. Rani and N. J. John, Int. J. of Innovative Techno. and Exploring Eng., 8, Iss. 11: 1285 (2019); https://doi.org/10.35940/ijitee.J9502.0981119
  12. A. Hazim, A. Hashim, and H. M. Abduljalil, International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 7, No. 8: 68 (2019); https://doi.org/10.30534/ijeter/2019/01782019
  13. A. Hazim, H. M. Abduljalil, and A. Hashim, International Journal of Emerging Trends in Engineering Research, 7, No. 8: 104 (2019); https://doi.org/10.30534/ijeter/2019/04782019
  14. O. B. Fadil and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 4: 1029 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.04.1029
  15. W. O. Obaid and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 4: 1009 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.04.1009
  16. M. H. Meteab, A. Hashim, and B. H. Rabee, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 1: 199 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.01.199
  17. M. H. Meteab, A. Hashim, and B. H. Rabee, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 2: 451 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.02.451
  18. G. Ahmed and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 4: 867 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.04.867
  19. A. F. Kadhim and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 4: 877 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.04.877
  20. Z. S. Hamad and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 1: 159 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.159
  21. A. Hashim and Z. S. Hamad, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, No. 1: 165 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.165
  22. A. Hashim and A. Jassim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, Iss. 1: 177 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.01.177
  23. A. Hashim and Z. S. Hamad, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 20, No. 2: 507 (2022); https://doi.org/10.15407/nnn.20.02.507
  24. B. Mohammed, H. Ahmed, and A. Hashim, Journal of Physics: Conference Series, 1879: 1 (2021); https://doi.org/10.1088/1742-6596/1879/3/032110
  25. D. Hassan and A. H. Ah-Yasari, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 8, Iss. 1: 52 (2019); https://doi.org/10.11591/eei.v8i1.1019
  26. D. Hassan and A. Hashim, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 7, Iss. 4: 547 (2018); https://doi.org/10.11591/eei.v7i4.969
  27. A. Hashim, M. H. Abbas, N. AH. Al-Aaraji, and A. Hadi, J. Inorg. Organomet. Polym., 33: 1 (2023); https://doi.org/10.1007/s10904-022-02485-9
  28. A. Hashim, M. H. Abbas, N. AH. Al-Aaraji, and A. Hadi, Silicon, 15: 1283 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-022-02104-9
  29. M. H. Meteab, A. Hashim, and B. H. Rabee, Silicon, 15: 1609 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-022-02114-7
  30. M. H. Meteab, A. Hashim, and B. H. Rabee, Silicon, 15: 251 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-022-02020-y
  31. A. Hashim, A. Hadi, and M. H. Abbas, Opt. Quant. Electron., 55: 642 (2023); https://doi.org/10.1007/s11082-023-04929-z
  32. Huda Abdul Jalil Hussien and Ahmed Hashim, J. Inorg. Organomet. Polym., 33: 2331 (2023); https://doi.org/10.1007/s10904-023-02688-8
  33. Ahmed Hashim, Aseel Hadi, Noor Al-Huda Al-Aaraji, and Farhan Lafta Rashid, Silicon, 15: 5725 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-023-02471-x
  34. Arshad Fadhil Kadhim and Ahmed Hashim, Silicon, 15: 4613 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-023-02381-y
  35. A. El Askary, M. El-Sharnouby, N. S. Awwad, H. A. Ibrahium, M. A. El-Morsy, M. O. Farea, and A. A. Menazea, Physica B, 637: 1 (2022); https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.413910
  36. H. A. Jawad and A. Hashim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 1: 133 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.01.133
  37. B. Hussien, A. K. Algidsawi, and A. Hashim, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5, No. 7: 933 (2011); https://ajbasweb.com/old/ajbas/2011/July-2011/933-936.pdf
  38. A. G. Hadi, Z. Al-Ramadhan, and A. Hashim, J. of Physics: Conf. Series, 1879: 1 (2021); https://doi.org/10.1088/1742-6596/1879/3/032109
  39. A. Hashim and Q. Hadi, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 19, Iss. 4: 873 (2021); https://doi.org/10.15407/nnn.19.04.873
  40. A. Hashim and A. Jassim, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 19, Iss. 4: 883 (2021); https://doi.org/10.15407/nnn.19.04.883
  41. W. O. Obaid and A. Hashim, AIP Conference Proceedings, 2591: 040039 (2023); https://doi.org/10.1063/5.0120116
  42. O. B. Fadil and A. Hashim, AIP Conference Proceedings, 2591: 040031 (2023); https://doi.org/10.1063/5.0120171
  43. A. Hashim, A. Hadi, and N. A. H. Al-Aaraji, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 3: 553 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.03.533
  44. A. Hashim, A. Hadi, and N. A. H. Al-Aaraji, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 3: 545 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.03.545
  45. A. Hashim, A. Hadi, and M. H. Abbas, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 3: 505 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.03.505
  46. A. Hashim, A. Hadi, and N. A. H. Al-Aaraji, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 21, Iss. 3: 527 (2023); https://doi.org/10.15407/nnn.21.03.527
  47. Ghaith Ahmed and Ahmed Hashim, Silicon, 15: 3977 (2023); https://doi.org/10.1007/s12633-023-02322-9
  48. Amani A. Alrehaili, Amal F. Gharib, Ahmad El Askary, M. A. El-Morsy, Nasser S. Awwad, Hala A. Ibrahium, and A. A. Menazea, Optical Materials, 129: 112497 (2022); https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112497