Electrical Properties of $(Ba,Sr)_{1-x}Y_xTiO_3$ with Variation of Yttrium Content

이트륨 혼입량 변화에 따른 $(Ba,Sr)_{1-x}Y_xTiO_3$의 전기적 특성

  • Noh, Taeyong (Research Institute for Basic Sciences and Department of Chemistry, Hanyang University) ;
  • Sung, Hyun Je (Research Institute for Basic Sciences and Department of Chemistry, Hanyang University) ;
  • Kim, Seungwon (Department of Chemical Engineering, Yosu National Fisheries University) ;
  • Lee, Chul (Research Institute for Basic Sciences and Department of Chemistry, Hanyang University)
  • 노태용 (한양대학교 기초과학연구소, 자연과학대학 화학과) ;
  • 성현제 (한양대학교 기초과학연구소, 자연과학대학 화학과) ;
  • 김승원 (여수수산대학교 화학공학과) ;
  • 이철 (한양대학교 기초과학연구소, 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19951000

Abstract

The electrical properties for $(Ba,Sr)_{1-x}Y_xTiO_3$(x=0.001∼0.009, BSYT) with a positive temperature coefficient of resistivity(PTCR) effect were investigated. The BSYT powder was prepared by oxalate coprecipitation method. It was found that the large PTCR effect was appeared up to 0.3 mol% and decreased above 0.5 mol% of the yttrium concentration. The plot of temperature vs. $1{\varepsilon}$m(T) above Curie temperature($T_c$) was agreed with Curie-Weiss law. The potential barrier calculated from measured resistivity and dielectric constant of specimens was high up to 0.3 mol% and reduced above 0.5 mol% of yttrium concentration as the curve of PTCR effect.

정온도저항계수(PTCR) 특성을 지닌 $(Ba,Sr)_{1-x}Y_xTiO_3$(x = 0.001-0.009, BSYT)를 옥살산공침범으로 합성하여 이트륨 혼입량 변화에 따른 전기적 특성을 관찰하였다. 온도변화에 따른 저항을 측정한 결과 이트륨의 농도가 0.3mol%로 증가할때까지는 큰 PTCR 효과를 나타낸 반면 농도가 0.5mol% 이상에서는 적은 PTCR 효과를 나타내었다. 상전이 온도($T_c$) 이상에서 온도와 $1{\varepsilon}$m(T)의 관계를 나타낸 도시에 의하면 유전상수의 변화가 Curie-Wiess 법칙에 잘 따름을 알 수 있었다. 측정한 비저항과 유전상수로부터 계산한 전위장벽위 높이를 온도에 따라 도시한 결과 PTCR 효과와 마찬가지로 이트륨의 혼입량이 0.3mol%로 증가할때까지는 높은 전위장벽이 유지되나 0.5mol% 이상에서는 비교적 낮은 전위장벽을 나타내었다.

Keywords

References

  1. J. Am. Ceram. Soc. v.44 Saburi, O.
  2. J. Am. Ceram. Soc. v.46 Goodman, G.
  3. J. Phys. Soc. Jpn. v.14 Saburi, O.
  4. J. Am. Ceram. Soc. v.68 Lewis, G. V.;Cathlow, C. R. A.;Casselton, R. E. W.
  5. German Pat v.929 Haayman, P. W.;Dam, R. W.;Klasens, H. A.
  6. Solid-State Electron. v.3 Heywang, W.
  7. J. Am. Ceram. Soc. v.47 Heywang, W.
  8. Solid-State Electron. v.6 Jonker, G. H.
  9. J. Mater. Sci. v.6 Heywang, W.
  10. J. Appl. Phys. v.67 Illingsworth, J.;Al-Allak, H. M.;Brinkman, A. W.;Woods, J.
  11. J. Mater. Sci. v.27 Issa, M. M. A.
  12. Ceramic International v.11 Yamamura, H.;Watanabe, A.;Shirasaki, S.;Moriyoshi, Y.;Tanada, M.
  13. Standard Methods of Chemical Analysis Furman, N. H.
  14. J. Am. Ceram. Soc. v.48 Schrey, F.
  15. Metallographic Etching Petzow, G.
  16. Elements of Materials Science and Engineering Van Vlack, L. H.
  17. J. Mater. Sci. Lett. v.7 Xue, L. A.;Chen, Y.;Brook, R. J.
  18. J. Am. Ceram. Soc. v.75 Blanchart, P. J.;Baumard, F.;Abelard, P.
  19. J. Am. Ceram. Soc. v.41 Peng, C. J.;Lu, H. Y.