Abstract This study explores the optical and dielectric properties of pure and europium-doped barium titanate ceramics with formula Ba 1−3 x /2 Eu x TiO 3 ( $$x=0,0.005, 0.015\text{ and }0.025$$ x = 0 , 0.005 , 0.015  and  0.025 ). The materials were synthesized using the solid-state reaction method. The influence of Eu + 3 ion incorporation on the crystal structure was examined using XRD, which indicated the formation of a cubic phase. Lattice parameter measurements showed excellent agreement with various theoretical models for predicting the lattice constant, with an average error of only 0.20%. UV–visible spectroscopy analysis is utilized to investigate optical characteristics, revealing a decrease in the optical band gap from 2.65 to 2.77 eV post-Eu doping, which is notably lower than the bulk barium titanate value of 3.2 eV. Materials with smaller band gaps are more suited for optoelectronic applications like photodetectors and light-emitting diodes (LEDs). The dielectric response of europium-doped barium titanate was studied across a frequency range of 1 kHz to 2 MHz and a temperature range of 77 to 300 K, showing remarkable stability. The frequency-dependent dielectric analysis revealed that the dielectric constant initially increased with increasing doping concentration, but decreased at higher concentrations. These results suggest that europium-doped barium titanate holds significant promise for future electronic device applications due to its enhanced optical and dielectric properties.

The rapid development of technology and industries has led to environmental pollution and caused serious harm to living beings.

Present study introduces Trigonella foenum-graecum (TFG, fenugreek)-loaded Co3O4 nanoparticles (NPs) as an innovative solution for eliminating industrial azo dyes from contaminated water. The novelty lies in their rapid, cost-effective synthesis...

This study investigates the synthesis and multifunctional applications of cobalt-doped bismuth ferrite (Co@BFO) nanocomposite, emphasizing its efficacy in photocatalytic degradation of malachite green (MG) dye, antibacterial activity against foodborne pathogens,...

The present study reports the synthesis of Mangifera indica leaf extract mediated copper oxide nanoparticles (CuO NPs) via a biological method. CuO NPs are characterized for crystal structure and crystallite-size determination, absorption peak, particle size and morphological analysis, elemental composition, and functional groups’ identification using XRD, UV-visible spectroscopy, HRTEM, FESEM, EDX, and FTIR. CuO NPs show an absorption peak at a wavelength of 338 nm with a calculated band gap energy of 2.2 eV, using Tauc’s plot. XRD pattern depicts monoclinic phase ~18 nm average crystallite-size NPs. FESEM and HRTEM micrographs confirm the needle shaped CuO NPs with a 5:40 nm aspect ratio. The EDX spectrum, depicting the Cu and O peaks, shows that the particles are free from any type of impurity. FTIR analysis elucidates the role of bioactive chemicals in the extract in the successful formation of CuO NPs. The photoluminescence study reveals the existence of violet, green, orange, yellow and red emission bands. Additionally, CuO NPs exhibit an electrical conductivity of 1.37 × 10 −7 Sm −1 and 5. 31 × 10 −7 Sm −1 at 100 °C and 200 °C. Thus, environmentally friendly, non-toxic, green-synthesized CuO NPs hold significant potential for applications in resistive sensors, solar cells, and optoelectronics devices.