<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Inorganic Materials</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Inorganic Materials</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Неорганические материалы</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0002-337X</issn><issn publication-format="electronic">3034-5588</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">231910</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S0002337X23070072</article-id><article-id pub-id-type="edn">PTWIYW</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Unknown</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Dielectric Properties of Copper(II) Oxide Nanoparticles Synthesized in a Vacuum Arc Discharge</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Диэлектрические свойства наночастиц оксида меди(II), синтезированных вакуумно-дуговым методом</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Karpov</surname><given-names>I. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Карпов</surname><given-names>И. В.</given-names></name></name-alternatives><email>sfu-unesco@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ushakov</surname><given-names>A. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ушаков</surname><given-names>А. В.</given-names></name></name-alternatives><email>sfu-unesco@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Fedorov</surname><given-names>L. Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Федоров</surname><given-names>Л. Ю.</given-names></name></name-alternatives><email>sfu-unesco@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Goncharova</surname><given-names>E. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Гончарова</surname><given-names>Е. А.</given-names></name></name-alternatives><email>sfu-unesco@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Brungardt</surname><given-names>M. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Брунгардт</surname><given-names>М. В.</given-names></name></name-alternatives><email>sfu-unesco@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Siberian Federal University</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Сибирский федеральный университет</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Krasnoyarsk Scientific Center (Federal Research Center), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2023-07-01" publication-format="electronic"><day>01</day><month>07</month><year>2023</year></pub-date><volume>59</volume><issue>7</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>788</fpage><lpage>795</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2023-12-25"><day>25</day><month>12</month><year>2023</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2023, И.В. Карпов, А.В. Ушаков, Л.Ю. Федоров, Е.А. Гончарова, М.В. Брунгардт</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2023, И.В. Карпов, А.В. Ушаков, Л.Ю. Федоров, Е.А. Гончарова, М.В. Брунгардт</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">И.В. Карпов, А.В. Ушаков, Л.Ю. Федоров, Е.А. Гончарова, М.В. Брунгардт</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">И.В. Карпов, А.В. Ушаков, Л.Ю. Федоров, Е.А. Гончарова, М.В. Брунгардт</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/231910">https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/231910</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>We have studied the effect of the size of copper oxide nanoparticles on their electrical transport properties. The nanoparticles have been synthesized by vacuum arc deposition and characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and electron microscopy in order to determine their phase composition and size. The results demonstrate that raising the substrate temperature in the deposition process from 300 to 600 K increases the size of the forming nanoparticles from 5.4 to 37.7 nm. The frequency dependences of the electrical conductivity, dielectric permittivity, and dielectric loss tangent of the CuO nanoparticles in the range form 20 Hz to 1 MHz are influenced by their size. In the size range under consideration, distinctions in the dielectric properties of the nanoparticles can be understood in terms of the competing contributions of the competing contributions of the resistive and capacitive components for the particles and grain/particle boundaries.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p id="idm45257551948576">Исследовано влияние размера наночастиц оксида меди на их электрофизические свойства. Синтезируемые методом вакуумно-дугового осаждения наночастицы охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и электронной микроскопии для определения их фазового состава и размеров. Показано, что с увеличением температуры подложки при осаждении от 300 до 600 K растет размер образующихся наночастиц от 5.4 до 37.7 нм. Частотные зависимости проводимости, диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь, определенные в интервале от 20 Гц до 1 МГц, демонстрируют размернозависимое поведение наночастиц CuO. В рассматриваемом диапазоне размеров различия диэлектрических характеристик образцов связаны с конкурирующим вкладом резистивной и емкостной составляющих для частиц и межзеренных/ межчастичных границ.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>copper oxide</kwd><kwd>arc discharge</kwd><kwd>dielectric permittivity</kwd><kwd>electrical conductivity</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оксид меди</kwd><kwd>дуговой разряд</kwd><kwd>диэлектрическая проницаемость</kwd><kwd>проводимость</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Koteeswari P., Sagadevan S., Fatimah I., Sibhatu A.K., Abd Razak S.I., Leonard E., Soga T. Green Synthesis and Characterization of Copper Oxide Nanoparticles and Their Photocatalytic Activity // Inorg. Chem. Commun. 2022. V. 144. P. 109851. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2022.109851</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Angı A., Sanlı D., Erkey C., Birer Ö. Catalytic Activity of Copper(II) Oxide Prepared via Ultrasound Assisted Fenton-like Reaction // Ultrason. Sonochem. 2014. V. 21. № 2. P. 854–859. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2013.09.006</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Senthilkumar V., Kim Y.S., Chandrasekaran S., Rajagopalan B., Kim E.J., Chung J.S. Comparative Supercapacitance Performance of CuO Nanostructures for Energy Storage Device Applications // RSC Adv. 2015. V. 5. P. 20545–20553. https://doi.org/10.1039/C5RA00035A</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Федоров Л.Ю., Ушаков А.В., Карпов И.В. Синтез и хеморезистивная чувствительность к водороду наноструктурированных пленок CuO // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 14. С. 18–22. https://doi.org/10.21883/PJTF.2022.14.52864.19197</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Lillo-Ramiro J., Guerrero-Villalba J.M., Mota-González M.L., Aguirre-Tostado F.S., Gutiérrez-Heredia G., Mejía-Silva I., Carrillo-Castillo A. Optical and Microstructural Characteristics of CuO Thin Films by Sol Gel Process and Introducing in Non-Enzymatic Glucose Biosensor Applications // Optik. 2021. V. 229. P. 166238. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.166238</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Zhang Q., Zhang K., Xu D., Yang G., Huang H., Nie F., Liu C., Yang S. CuO Nanostructures: Synthesis, Characterization, Growth Mechanisms, Fundamental Properties, and Applications // Prog. Mater. Sci. 2014. V. 60. P. 208–337. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2013.09.003</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Zoolfakar A.S., Rani R.A., Morfa A.J., O’Mullaned A.P., Kalantar-Zadeh K. Nanostructured Copper Oxide Semiconductors: a Perspective on Materials, Synthesis Methods and Applications // J. Mater. Chem. C. 2014. V. 2. P. 5247–5270. https://doi.org/10.1039/C4TC00345D</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>El-Trass A., ElShamy H., El-Mehasseb I., El-Kemary M. CuO Nanoparticles: Synthesis, Characterization, Optical Properties and Interaction with Amino Acids // Appl. Surf. Sci. 2012. V. 258. P. 2997–3001. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.11.025</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Rahmatolahzadeh R., Aliabadi M., Motevalli K. Cu and CuO Nanostructures: Facile Hydrothermal Synthesis, Characterization and Photocatalytic Activity Using New Starting Reagents // J. Mater. Sci. – Mater. Electron. 2017. V. 28. P. 148–156. https://doi.org/10.1007/s10854-016-5504-3</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Сивков А.А., Назаренко О.Б., Ивашутенко А.С., Сайгаш А.С., Степанов К.И. Плазмодинамический синтез ультрадисперсных порошков на основе оксида меди // Изв. вузов. Физика. 2014. Т. 57. № 12–3. С. 309–314.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Гончарова Д.А., Лапин И.Н., Савельев Е.С., Светличный В.А. Структура и свойства наночастиц, полученных методом лазерной абляции объемных мишеней металлической меди в воде и этаноле // Изв. вузов. Физика. 2017. Т. 60. № 7. С. 98–106.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Oruç Ç., Altındal A. Structural and Dielectric Properties of CuO Nanoparticles // Ceram. Int. 2017. V. 43. № 14. P. 10708–10714. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.05.006</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Makhlouf S.A., Kassem M.A., Abdel-Rahim M.A. Particle Size-Dependent Electrical Properties of Nanocrystalline NiO // J. Mater. Sci. 2009. V. 44. № 13. P. 3438–3444. https://doi.org/10.1007/s10853-009-3457-0</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Карпов И.В., Ушаков А.В., Федоров Л.Ю., Гончарова Е.А., Брунгардт М.В. Исследование влияния размерных и поверхностных эффектов на электрофизические свойства наночастиц NiO, полученных в вакуумно-дуговом разряде // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 10. С. 1079–1086. https://doi.org/10.31857/S0002337X22100074</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Карпов И.В., Ушаков А.В., Лепешев А.А., Федоров Л.Ю. Плазмохимический реактор на основе импульсного дугового разряда низкого давления для синтеза нанопорошков // Журн. техн. физики. 2017. Т. 87. № 1. С. 140–145. https://doi.org/10.21883/JTF.2017.01.1851</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Ушаков А.В., Карпов И.В., Федоров Л.Ю., Гончарова Е.А., Брунгардт М.В., Дёмин В.Г. Исследование влияния парциального давления кислорода на фазовый состав наночастиц оксида меди вакуумно-дугового синтеза // ЖТФ. 2021. Т. 91. № 12. С. 1986–1991. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.12.51764.157-21</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Кожанов А.Е., Никорич А.В., Рябова Л.И., Хохлов Д.Р. Проводимость твердых растворов Pb1–xSnxTe(In) в переменном электрическом поле // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 9. С. 1047–1050.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Deuermeier J., Gassmann J., Brotz J., Kleina A. Reactive Magnetron Sputtering of Cu2O: Dependence on Oxygen Pressure and Interface Formation with Indium Tin Oxide // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. P. 113704. https://doi.org/10.1063/1.3592981</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Chen J.W., Rao G.N. CuO Nanoparticles as a Room Temperature Dilute Magnetic Giant Dielectric Material // IEEE Trans. Magn. 2011. V. 47. № 10. P. 3772–3775. https://doi.org/10.1109/TMAG.2011.2149505</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Psarras G.C. Hopping Conductivity in Polymer Matrix–Metal Particles Composites // Composites. Part A. 2006. V. 37. № 10. P. 1545–1553. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.11.004</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Koshy J., Soosen S.M., Chandran A., George K.C. Correlated Barrier Hopping of CuO Nanoparticles // J. Semicond. 2015. V. 36. P. 122003. https://doi.org/10.1088/1674-4926/36/12/122003</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Biju V., Abdul Khadar M. AC Conductivity of Nanostructured Nickel Oxide // J Mater. Sci. 2001. V. 36. P. 5779–5787. https://doi.org/10.1023/A:1012995703754</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
