5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
4.3 Phân tích phổ tần số của điện dẫn suất
Kết quả đo của điện dẫn suất σac trong dải tần số 1 mHz đến 10 kHz ở các nhiệt độ 20, 30, 40, 45, 48 oC nằm trong pha sắt điện được thể hiện trên Hình 4.5. Kết quả so sánh 2 song song hai composite MWCNT/TGS và OMWCNT/TGS cũng được xây dựng (Hình 4.6). Có thể thấy rằng, sự phụ thuộc của σac vào tần số f tuân theo quy luật sau [48]:
( ) m (4.1)
ac f dc Af
trong đó σdc là điện dẫn suất khơng đổi và khơng phụ thuộc tần số, A là hằng số, f là tần số góc, m là bậc của hàm mũ (m ≥ 0). Tại m = 0, điện dẫn suất sẽ không phụ thuộc vào tần số điện áp. Điều này có thể xảy ra khi tần số quá cao dẫn đến sự đảo cực quá nhanh của điện áp, từ đó các điện tích khơng kịp chuyển động dẫn đến sự sụt giảm điện dẫn suất. Giá trị m đặc trưng cho mức độ kết nối các rãnh dẫn điện trong vật liệu giúp cho các hạt mang điện có thể chuyển động và tạo thành dòng [47]. Đối với TGS nguyên chất, thành phần σdc không đáng kể. Theo kết quả thu được, thành phần σdc mở rộng ra dải tần số cao hơn khi tăng nhiệt độ đối với cả hai vật liệu MWCNT/TGS và OMWCNT/TGS (Hình 4.5). Thêm vào đó, với sự tham gia của ống nanocacbon đa vách bị oxi hóa, vùng tần số xuất hiện của σdc bao giờ cũng hẹp hơn (Hình). Điều này cũng dễ hiểu bởi lẽ ống nanocacbon đa vách bị oxi hóa sẽ dẫn điện kém hơn. Điều quan trọng hơn cả ở kết quả trên là, vùng tần số xuất hiện của σdc tương ứng với vùng bất thường (phần đuôi) trên biểu đồ Nyquist. Chính vì vậy, hồn tồn có cơ sở để khẳng định rằng, phần đi xuất hiện trên biểu
55
đồ Nyquist gây ra do hiệu ứng điện cực và có liên quan trực tiếp đến sự dịch chuyển điện tích ở vùng tần số này (Bảng 4.1).
Hình 4.5 Phổ tần số của điện dẫn suất đối với composite MWCNT/TGS (a) và OMWCNT/TGS (b) ở các nhiệt độ khác nhau
Hình 4.6 Phổ tần số của điện dẫn suất đối với composite MWCNT/TGS và OMWCNT/TGS ở các nhiệt độ 20 oC (a), 30 oC (b), 40 oC (c), 45oC (d), 48 oC (e)
56