Publication

Low-Temperature Magnetotransport of Mixed Polycrystalline Rutile, Anatase and Brookite Phases of TiO2

László Forró
2026

Résumé

The anatase and rutile phases of titanium dioxide (TiO2) have been widely studied for their photocatalytic and electronic properties, while the brookite phase is rarely explored. The investigations of intrinsic magnetotransport in mixed-phase systems are limited. Magnetic susceptibility and magnetotransport measurements were performed between 2 K and 300 K in magnetic fields up to 12 T. Both samples with different anatase–rutile–brookite ratios exhibit Curie–Weiss susceptibility. Transport measurements reveal an insulating behavior at low temperatures with activation energies 1–20 meV and signatures of variable-range hopping (VRH) conduction. Strong positive magnetoresistance at low temperatures obeys the Efros–Shklovskii VRH model.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/f642587e-d3ca-4ffd-bbee-182afac4eea9

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Concepts associés (32)

Dioxyde de titane

Le dioxyde de titane ou oxyde de titane (IV) est un composé d'oxygène et de titane de formule présent dans la nature et fabriqué industriellement. C'est le pigment blanc PW6 du Colour Index, largement utilisé comme opacifiant pour les peintures. Il remplace la céruse, interdite à cause de sa toxicité. Il entre aussi dans la formulation de cosmétiques, de médicaments et d'aliments. Sa forme nanoparticulaire, transparente pour la lumière visible, sert comme filtre ultraviolet dans des crèmes solaires et possède des propriétés de photocatalyse dont tirent profit des dispositifs de dépollution.

Rutile

Le rutile est une espèce minérale composée de dioxyde de titane de formule TiO avec des traces de fer (près de 10 % parfois), tantale, niobium, chrome, vanadium et étain. Il est trimorphe avec la brookite et l'anatase. Il est la forme la plus stable de dioxyde de titane et est produit à haute température, la brookite se formant à des températures plus basses et l'anatase formée à des températures encore plus basses.

Température de Curie

La température de Curie (ou point de Curie) d'un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique est la température T à laquelle le matériau perd son aimantation permanente. Le matériau devient alors paramagnétique. Ce phénomène a été découvert par le physicien français Pierre Curie en 1895. L’aimantation permanente est causée par l’alignement des moments magnétiques. La susceptibilité magnétique au-dessus de la température de Curie peut alors être calculée à partir de la loi de Curie-Weiss, qui dérive de la loi de Curie.

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