Abstract
The characteristics of crystal structure and phase transition with dopants ($Nb_2O_5$= 0.1~0.4 mol% and $Y_2O_3$ : 0.2~0.4 mol%) on the PTCR $BaTiO_3$ system were investigated. In the case of $Nb_2O_5$ additive, the lattice parameter of PTCR $BaTiO_3$ was changed linearly with the increasement of $Nb_2O_5$ which substituted B-site of BaTiO$_3$ and the lattice parameter of c-axis decreased abruptly at 0.3 mol%. These phenonmena were assumed to originate from the distortion of octahedron and we could confirm that the change of lattice parameter accorded with the characteristics of the phase transition temperature. $Y^{3+}$ ions substituted both of A- and B-site until the 0.3 mol% addition, but $Y^{3+}$ substitution preferred A- to B-site above 0.3 mol%. This was affirmed by the variation ,of lattice parameter and the characteristics of phase transition. It also was found that $Y^{3+}$ions in the A-site substituted both of $Ba^{2＋}$ and $Ca^{2＋}$ ions with equal ratio by Rietveld method.
반도체화 첨가제인 $Y_2O_3$와 $Nb_2O_5$ 첨가랑 변화에 따른 PTCR $BaTiO_3$ 세라믹스의 결정구조 해석과 상전이 특성을 연구하기 위하여 ($Ba_{0.85}Ca_{0.15})TiO_3$ ＋ X m/o $Nb_2O_5$(Y m/o $Y_2O_3$) ＋ 0.08 w/o $Mn(NO_3)_2$ㆍ$6H_2O$ ＋ 0.25 w/o $SiO_2$ 계에서 X는 0.1 ~ 0.4로 Y는 0.2 ~ 0.4로 각각 변화시켜 실험을 수행하였다. $Nb_2O_5$의 첨가시 B-site 치환에 따라서 격자상수가 선형적으로 변화하다가 0.3 mol% 이상 치환할 경우 c 축의 격자상수가 급격히 감소함을 알 수 있었다. 이는 octahedron distortion둥의 원인으로 판단되며, 이러한 격자상수 변화는 상전이 온도 결과와도 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 또한 $Y_2O_3$ 첨가의 경우 0.3 mol%가지는 A, B-site를 각각 치환하며 그 이상부터는 A-site 이온을 주로 치환하는 것을 격자상수 변화와 상전이 온도결과를 통해 알 수 있었으며, Rietveld 해석결과 $Y^{3+}$가 A-site 치환시 $Ba^{2＋}$와 $Ca^{2＋}$를 같은 비율로 치환한다는 것을 알 수 있었다.
