• Title/Summary/Keyword: ${\alpha}-PbO_2$ 구조

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Microstructure and Electrical Properties of Pb(Mg1/3Nb2./3)O3-PbTiO3-PbZrO3 Ceramics Modified with Yttria (Pb(Mg1/3Nb2./3)O3-PbTiO3-PbZrO3계에 Yttria 첨가시 미세구조와 전기적 물성변화에 관한 연구)

  • 김창삼;이응상
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.24 no.3
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    • pp.263-269
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    • 1987
  • It is investigated that the determination of the correlation between the change of microstructure and electrical properties. Yttria is added to the compositiojn of rhombohedral region in Pb(Mg1/3Nb2./3)O3-PbTiO3-PbZrO3 ternary system. Average grian size, lattice parameters and distribution of yttrium are characterized by XRD, SEM and EDS. Electrical properties are determined by measurement of Curie temperature, piezoelectric properties and hysteresis loops. The results are as follows; 1. Both lattice parameters, a and ${\alpha}$, are changed by addition of yttria to the composition of rhomboheadral region in Pb(Mg1/3Nb2./3)O3-PbTiO3-PbZrO3 ternary system and Curie temperature is proportional to the values at (90-${\alpha}$).

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A Study on the Preparation of Lead Dioxide Electrode with High Oxygen Overvoltage and Durability (높은 산소과전압과 내구성의 이산화납전극 제조에 관한 연구)

  • Kim, Jae Kwan;Choi, Byun Sun;Nam, Chong Woo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.7 no.6
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    • pp.1105-1114
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    • 1996
  • The characteristic and performance of ${\beta}-PbO_2$ layer electrodeposited on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ substrate by adding sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder in lead nitrate solution were investigated by using XRD, SEM, cyclic voltammograms, and macro-elctrolysis. Results of XRD analysis ascertain that ${\beta}-PbO_2$ layers electrodeposited in the presence of sodium lauryl sulfate and $TiO_2$, powder on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ substrate have the same tetragonal structure as pure ${\beta}-PbO_2$ layers. The SEM results show that sodium lauryl sulfate tend to diminish crystal size of the deposited layer. The ${\beta}-PbO_2$ electrode electrodeposited in the presence of sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder gives significantly improved oxygen overvoltage and durability for anodic oxidation in KOH and $HClO_4$ supporting electrolyte. Electrode performance and durability for the evolution of ozone in perchloric acid solution have been investigated by using ${\beta}-PbO_2$ electrodes electrodeposited on Titanium $madras^{(R)}$. It was ascertained that the $PbO_2$ electrode electrodeposited on ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ $madras^{(R)}$ by adding sodium lauryl sulfate and $TiO_2$ powder in $HClO_4$ supporting electrolyte had the highest current efficiency and durability.

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A High Pressure Behavior Study of TiO2-complex (고압 하에서 TiO2 복합체의 거동에 대한 연구)

  • Kim, Young-Ho;Kim, Sungjin;Choi, Jaeyoung
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.30 no.3
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    • pp.127-136
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    • 2017
  • High pressure has been applied to check the pressure effect on the powdered $TiO_2$-complex, which was synthesized for ultra-violet rays cutoff and antimicrobial applications. $TiO_2$-complex consists of anatase, rutile and silver chloride. Grain size was determined to be ~34 nm. Both anatase and rutile begin structural phase transitions to $ZrO_2$ (baddeleyite)-type crystal structures at 14~16 GPa, then sustain their phases up to 22.7 GPa. Under decompression to 0.0001 GPa (ambient pressure), rutile transforms to another phase with ${\alpha}-PbO_2$ structure, while anatase retains its high pressure structure upon complete decompression. Silver chloride peaks disappear at the low pressures.

Crystal growth of nanosized α-Fe2O3 particles in frit (Frit에서의 나노사이즈 α-Fe2O3 입자의 결정 성장)

  • Hiroaki-Katsuki, Hiroaki-Katsuki;Choi, Eun-Kyoung;Lee, Won-Jun;Moon, Won-Jin;Kim, Ung-Soo;Hwang, Kwang-Taek;Cho, Woo-Seok
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.28 no.2
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    • pp.69-73
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    • 2018
  • Crystal growth of ${\alpha}-Fe_2O_3$ nanosized particles of 80~90 nm in size, which were hydrothermally prepared from 0.03 M $FeCl_3$ solution at $100^{\circ}C$, was investigated in Pb-containing and Pb-free frit. By heating ${\alpha}-Fe_2O_3$ nanosized particles in two frits at $800^{\circ}C$, the average diameter of particles in frits was increased to 200~210 nm and 150~160 nm, respectively, and the crystal growth due to the aggregation and sintering of several ${\alpha}-Fe_2O_3$ particles was observed. Formation ratios of larger particles over 100 nm in diameter were 54 % in Pb-free frit and 85 % in Pb-containing frit. After heating ${\alpha}-Fe_2O_3$ particles in frits at $800^{\circ}C$, 7~9 nm in average diameter of pores were formed in particles. Theses pores were derived from the porous structure of original ${\alpha}-Fe_2O_3$ particles and confined in particles during sintering.

Effects of Substituting B2O3 for P2O5 on the Structure and Properties of SnO-P2O5 Glass Systems (SnO-P2O5계 유리에서 P2O5를 B2O3로 치환시 구조와 물성에 미치는 영향)

  • Kim, Dong-Hwan;Hwang, Cha-Won;Kim, Nam-Jin;Im, Sang-Hyeok;Gwoo, Dong-Gun;Kim, Tae-Hee;Cha, Jae-Min;Ryu, Bong-Ki
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.48 no.1
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    • pp.63-68
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    • 2011
  • The investigation is directed to lead free (Pb-free) frits that can be used for organic light emitting diode, plasma display screen devices and other sealing materials. $P_2O_5$-SnO system glasses have been prepared for Pb-free low temperature glass frit. Structure and properties of the glasses with the composition SnO-$xB_2O_3-(60-x)P_2O_5$ (x=0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mol%) were characterized by infrared spectra (IR), X-ray diffraction(XRD), Density, Molar volume, Thermo mechanical analysis(TMA) and weight loss after immersion test. Glass transition temperature($T_g$), dilatometric softening temperature($T_d$) and chemical durability increased, and coefficient of thermal expansion($\alpha$) decrease with the substitution of $B_2O_3$ for $P_2O_5$ in the range of 0~25 mol%.

Study of the Electrical Conductivity of the $({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ Solid Solution ($({\alpha}-Nb_2O_5)_{1-x^-}(PbO)_x$ 고용체의 전기전도도)

  • Roh, Kwon-Sun;Ryu, Kwang-Sun;Jun, Jong-Ho;Lee, Sung-Ju;Yo, Chul-Hyun
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.35 no.6
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    • pp.625-629
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    • 1991
  • The electrical conductivity of the Niobium Oxide-Lead Oxide systems containing 2.5, 5.0, 7.5, and 10.0 mol% of Lead Oxide has been measured in a temperature range 700${\sim}$$1100^{\circ}C$ under oxygen partial pressure of 2.0 ${\times}$ $10^{-1}$${\sim}$1.0 ${\times}$ $10^{-5}$ atm. The electrical conductivities of the system decreased with increasing PbO mol% and varied from $10^{-5}$ to $10^{-1}$ $ohm^{-1}$ $cm^{-1}$. The activation energy for conductivity was about 1.70 eV. The oxygen pressure dependence of electrical conductivity revealed that the system was a mixed conductor between ionic and electronic conductivities at high oxygen pressures and a n-type electronic conductivity with oxygen pressure dependence of -1/4 order at low oxygen pressures. The defect structure and electrical conduction mechanism of the system have been discussed with the data obtained.

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Structure and thermal properties of $SnO_2-B_2O_3-P_2O_5$ glasses ($SnO_2-P_2O_5-B_2O_3$ 유리구조 및 열적 특성)

  • An, Yong-Tae;Choi, Byung-Hyun;Ji, Mi-Jung;Ko, Young-Soo;Kim, Hyung-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.91-91
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    • 2008
  • $SnO_2-B_2O_3-P_2O_5$ system were prepared by melt-quenching technique in the compositional series containing 50, 55 aod 60mol.% of $SnO_2$. A large glass-forming region was found at the phosphate side of the ternary system with homogeneous glasses containing up to 5-25mol.% of $B_2O_3$. For these glasses, thermal expansion coeffient($\alpha$), glass transition temperature(Tg), and glass softening temperature(Ts), were determined. The values a decrease with increasing $B_2O_3$ content, while Tg and Ts increased. The reason for the observed changes is local structure of the glasses. Local structure of the glasses was investigated by Raman and FT-IR measurements, suggesting that the number of bridging oxygens decreased whereas the non-bridging oxygen concentration increased with increasing $SnO_2$ content in the glasses.

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The Scientific Analysis of Floor Tile Excavated from the Beobgwangsa Temple Site in the Pohang (포항 법광사지 출토 녹유전의 자연 과학적 조사)

  • Moon Whan-Suk;Han Min-Su;Hwang Jin-Ju;Kim Ho-Sang
    • KOMUNHWA
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    • no.60
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    • pp.101-120
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    • 2002
  • The floor tile on a coated green-glass was excavated from the Beobgwangsa Temple Site in the Pohang City. We analyzed using the MXRD, ICP-AES, EDXRF, TG/DTA and TIMS. As a result of microscope analysis, it was composed of quartz, feldspar and clay particl

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다양한 활성제 이온이 치환 고용된 MgNb2O6 형광체의 특성

  • Kim, Ji-Seon;Jo, Sin-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.167-167
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    • 2013
  • 최근에 산화물 형광체는 황화물 형광체에 비해 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 백색 발광 다이오드, 전계방출 디스플레이와 플라즈마 디스플레이 패널에 그 응용성을 넓히고 있다. 마그네슘 니오베이트(magnesium niobate, MgNb2O6)는 우수한 유전 특성(상대 유전상수=18.4)을 나타내기 때문에 마이크로파 유전체로 응용 가능하며, 단일상 릴랙서 페라브스카이트(relaxor perovskite) Pb(Mg1/3Nb2/3)O3을 합성하기 위한 전구체 (precursor)로 널리 사용되고 있으며, 나이오븀산염 이온에서 다양한 색상을 방출하는 활성제 이온으로 효율적인 에너지 전달이 일어남으로써 Sm3+, Dy3+, Eu3+와 같은 희토류 이온의 좋은 모체 격자로 개발할 수 있다. 본 연구에서는 마그네슘 니오베이트 MgNb2O6 모체 결정에 다양한 활성제 이온, 즉 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 천연색 형광체를 합성하고자 한다. 특히, 모체 결정에 주입되는 활성제 이온 주위의 국소적인 환경이 반전 대칭에서 변형되는 척도를 조사하여 활성제의 주 발광 파장의 세기가 최대가 되는 최적의 조건을 결정하고자 한다. Mg1-1.5xNb2O6:REx3+ 형광체 분말 시료는 초기 물질 MgO, Nb2O5와 희토류 이온을 화학 반응식에 맞게 정밀 저울로 측량하여 플라스틱 용기에 ZrO2 볼과 함께 넣고, 소정의 에탄올을 채운 뒤 밀봉하고서, 300 rpm의 속도로 20시간 볼밀 (ball-mill) 작업을 수행하였다. 그 후, 체(sieve)로 ZrO2 볼을 걸러낸 다음에 혼합된 용액을 각 비커에 담아서 $40^{\circ}C$의 건조기에서 24시간 건조하였고, 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈고 80 ${\mu}m$의 체로 걸러낸 후에, 알루미나 도가니에 활성제 이온별로 각각 담아, 전기로에 장입하여 매분당 $5^{\circ}C$의 비율로 온도를 상승시켜 $350^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소 공정을 실시한 후에, 온도를 계속 일정한 율로 증가시켜 $1,200^{\circ}C$에서 5시간 동안 소성하여 합성하였다. 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 $Cu-K{\alpha}$ 복사선(파장: 1.5406)을 사용하여 X-선회절장치로 측정하였으며, 형광체의 표면 형상은 전계형 주사전자현미경으로 관측하였다. 흡광와 발광스펙트럼은 제논 램프를 광원으로 갖는 형광 광도계를 사용하여 측정하였다. 모체 결정에 활성제 이온 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+가 도핑된 형광체 분말은 각각 적색, 주황색, 황색, 녹색 발광이 관측되었다. 각 발광 스펙트럼과 결정 입자의 크기와 형상 사이의 상호 관계를 조사하였다. 실험 결과로부터, 각 형광체의 발광 파장은 활성제 이온의 종류 와 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 형광체 시료 합성시 활성제 이온의 농도를 선택적으로 조절함으로써 발광의 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

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Correlation between Strain and Dielectric properties in Paraelectic $ZrTiO_4$ Thin Films ($ZrTiO_4$상유전 박막의 Strain과 유전 특성 상관성 고찰)

  • 김태석;오정민;김용조;박병우;홍국선
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.108-108
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    • 2000
  • 급증하는 무선통신 정보수요는 특히, 고주파대역 (300NHz-300GHz)에서 사용되는 공진기, 필터, 발진기 등과 같은 소자의 품질향상을 요구하고 있다. 고주파용 유전체 중 ZrTiO4 는 $\alpha$-PbO2 계열의 사방정구조를 갖고 있는 유전체로서 높은 유전율 ($\varepsilon$=40)과 높은 품질계수 (Q=1/tan$\delta$=4700 at 7GHz)를 갖고 있고, Sn 첨가시 0ppm/$^{\circ}C$의 공진주파수 온도계수를 얻을 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 약 110$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 상으로 존재하는 ZrTiO4를 저온에서 증착하여 준안정한 상태로 결정화되게 한후, 유전손실 (tan$\delta$)과 유전율($\varepsilon$)을 측정하였다. 또한 증착온도와 열처리과정에 따른 박막의 us형 (Strain) 정도의 변화를 X-선 회절결과로부터 분석하였으며 이를 측정된 유전특성 값과 비교하였다. ZrTiO4 박막은 DC magnetron reactive sputter로 Zr과 Ti 타겟으로부터 high phosphorous doped Si (100) 기판위에 증착하였다. 압력은 4mTorr로 유지하고 박막의 화학양론적 조성비를 맞추기 위해 각 타겟에 가해지는 power는 Zr/Ti=500W/650W로 고정하고, 반응가스의 비율을 Ar/O2=17sccm/3.5sccm으로 유지하여 박막내에 인입되는 산소량을 제어하였다. 증착 직후와 열처리 후의 박막특성을 비교하기 위해 증착온도를 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지 변호시키고 증착후 각각의 시편을 80$0^{\circ}C$ 산소분위기에서 2시간동안 열처리하여 시편을 준비하였다. 박막의 상형성 여부와 결정성변화는 $ heta$-2$\theta$X-선 회절법을 사용하여 조사하였고, EPMA를 이용하여 박막의 조성을 확인하였다. 유전특성의 측정을 위해 백금 상부전극을 증착한 후, impedance analyzer를 이용하여 100kHz 영역에서의 유전손실을 측정하고, 측정된 정전용량과 박막의 두께로부터 유전율을 계산하였다. ZrTiO4 박막은 증착온도 20$0^{\circ}C$ 이상에서 결정성을 보이기 시작했으며, 열처리 이후에는 상온에서 비정질이었던 시편이 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 결정화되기 시작하였다. 증착온도에 따라 유전손실은 0.038에서 0.017 정도로 감소하는 경향을 나타냈으며, 각각 열처리에 의해서 0.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.

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