J 2024

Complex characterisation of Cr-doped α-Al 2O3 for DBD applications

ŠVANDOVÁ, Lucia, Michal PAZDERKA, Roman PŘIBYL, Přemysl ŠŤASTNÝ, Jakub KELAR et. al.

Základní údaje

Originální název

Complex characterisation of Cr-doped α-Al 2O3 for DBD applications

Autoři

ŠVANDOVÁ, Lucia (703 Slovensko, domácí), Michal PAZDERKA (203 Česká republika, domácí), Roman PŘIBYL (203 Česká republika, domácí), Přemysl ŠŤASTNÝ, Jakub KELAR (203 Česká republika, domácí), Zlata KELAR TUČEKOVÁ (703 Slovensko, domácí), Pavel SLAVÍČEK (203 Česká republika, domácí), Martin TRUNEC a Mirko ČERNÁK (703 Slovensko, domácí)

Vydání

Journal of Physics D: Applied Physics, IOP Publishing Ltd, 2024, 0022-3727

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.400 v roce 2022

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001154272800001

Klíčová slova anglicky

discharge ignition; dielectric barrier discharge; memory effect; charge traps

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 21. 2. 2024 15:36, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

$\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$ samples doped with $\textrm{Cr}_2\textrm{O}_3$ up to $10\,\textrm{vol.}\%\,(12.7\,\textrm{wt}\%)$ were investigated with respect to their electrical, structural and morphological properties relevant to their use as a dielectric barrier in dielectric barrier discharges (DBDs). The surface properties were analysed using atomic force microscopy and a scanning electron microscope. The structural properties were investigated using x-ray diffraction (XRD) analysis. Regarding electrical properties, we measured the dielectric constant of the material, the discharge ignition voltage in a coplanar configuration in the air as well as in nitrogen, and the working domains (WDs) of atmospheric pressure Townsend discharge (APTD). The charge-trapping properties of the studied samples were measured by an electrostatic voltmeter. There was observed a significant ignition voltage decrease with maximal decrease for sample doped with $1\,\textrm{vol.}\%\,\textrm{Cr}_2\textrm{O}_3$. For the samples doped with $10\,\textrm{vol.}\%$ of $\textrm{Cr}_2\textrm{O}_3$ a rapid surface potential decay was observed that is important from the viewpoint of DBDs plasma filamentation due to the so-called surface memory effect. The WDs of the APTD showed variations, and it has been significantly extended for the 5Cr sample up to at least 24 kHz compared to other samples. Thus, the results presented in this paper show the potential of Cr-doped dielectric barriers and point towards future research directions.

Návaznosti

LM2023039, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications
90110, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab