• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.6
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• pp.558-567
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• 2001

본 연구에서는 알콕사이드를 전구물질로 하는 졸겔공정을 이용하여 Bi 과잉 12 mol%의 조성인 B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막과 B $i_4$ $Ti_{3-x}$T $a_{x}$ $O_{12}$(x=0.1, 0.2, 0.3) 박막을 제조하였다. XPS 분석에 따르면 Ta 치환 x=0.2에서 Bi 4f의 photoemission 곡선이 낮은 결합에너지로 이동하였고 피크 강도가 감소하는 현상이 관측되었다. 이는 x=0.1과 0.2 사이에서 Bi-O 결합이 길어져 인장상태 하에 있었음을 나타내었다. B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$(BIT) 박막의 유전상수와 유전손실은 100 kHz에서 340, 0.05이었고, B $i_4$ $Ti_{3-x}$T $a_{x}$ $O_{12}$ 박막에서 이들 값은 x=0.1에서 가장 높았으며, 각각 480, 0.13이었다. B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막의 잔류분극과 항전계는 1.24$\mu$C/$ extrm{cm}^2$, 31.4 kV/cm 이었으나, Ta 치환 x=0.2에서 이들 값은 각각 19.7$\mu$C/$\textrm{cm}^2$, 49.5 kV/cm 에 이르렀다. 또한, B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 박막의 누설전류 밀도는 ~$10^{-6}$ A/$\textrm{cm}^2$ 정도이었으며, Ta 치환은 누설전류를 감소시켜 Ta 치환 x=0.2 이상에서 BIT 박막에 비해 한 차수 정도 낮아졌다. Ta 치환에 따른 B $i_4$ $Ti_3$ $O_{12}$ 전기 물성에서 변화는 Bi-O 결합에서 관측된 인장상태로의 전이와 연관성이 있었으며, 덧붙여 치환에서 생성된 전자에 의한 정공보상이 이에 영향을 끼쳤다. 정공보상이 이에 영향을 끼쳤다.끼쳤다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.7
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• pp.659-663
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• 1998

The effect of Bi-substitution in $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ ceramic was studied on the formation of crystal phases, microstructure, and microwave dielectric properties. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$, solid solution (0$\leq$x$\leq$0.2) were formed by Bi-substitution into the Nd site of $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ ceramics. Average grain size increased with Bi-substitution. Dielectric constant(${\varepsilon}_r$) increased from 84 to U8, and the temperature coefficient of resonant frequency(${\tau}_f$) decreased from 44 ppm/$^{\circ}C$ to -30 ppm/$^{\circ}C$ when Bi contents increased up to x=0.2 in $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ solid solutions. $BaO.(Nd_{1-x}Bi_x)_2O_3.4TiO_2$ solid solutions with x=0.04~0.08 showed the most superior microwave dielectric properties, those are ${\varepsilon}_r$= 89-92, Q . f = 5855~6091 GHz, and (${\tau}_f$)= -7.5-7.5 ppm/$^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.245-245
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• 2011

$BiFeO_3$ (BFO)박막에 전위금속 Pb와 Co를 각각 치환환 박막을 chemical solution deposition 방법으로 Pt/Ti/SiO2/Si(100) 기판위에 증착하였다. Bi 자리에 Pb와 Co를 20 at.% 치환하였으며, 치환된 $Bi_{0.8}Pb_{0.2}FeO_3$ (BPFO), $Bi_{0.8}Co_{0.2}FeO_3$ (BCFO) 박막의 구조적, 자기적 특성 변화를 BFO 박막과 비교하여 조사하였다. XRD 패턴을 분석한 결과 BPFO, BCFO 박막들은 모두 rhombohedrally distorted perovskite 구조였으며 불순물인 pyrochlore 상이 약하게 관측되었다. 치환이 이루어진 BPFO, BCFO 박막들의 자기 이력곡선은 안정된 포화곡선을 나타냈으며 BFO의 포화값(5 emu/$cm^3$)에 비해 크게 증가된 55 emu/$cm^3$, 35 emu/$cm^3$의 값을 나타냈다. 또한 보자력장(coercive field, Hc)값도 BFO의 500 Oe보다 크게 증가된 1,200 Oe, 800 Oe의 값을 보였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.43 no.5
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• pp.547-551
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• 1999

The phase change upon Bi substitutions in $Ca_{1.5-1.5x}Bi_xVO_4$ has been systematically studied. The x value corresponding to the maximum Bi substitutions reades to 0.14 and in this range($x{\leq}0.14$), the single phasic $Ca_3(VO_4)_2$ can be identified. However, a new phase of $BiV_{1.025}O_{4+x}$ is apparently formed along with the $Ca_3(VO_4)_2$ phase, when the x value exceeds beyond 0.18 ($x{\geq}0.18$). As a result of Bi substitution in the range of x$\leq$0.14, the interplanar space($d_300$) becomes larger as the Bi content increases. Since the composition of single phasic $Ca_{1.29}Bi_{0.14}VO_4$ (x=O.14) is, however, incongruent melting one, no definite melting point could be observed. But we found that its solidus temperature was 1182$^{\circ}C$ by DTA analysis.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.09a
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• pp.68-72
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• 2005

본 논문에서는 $Bi_{3}Ti_{4}O_{12}$에 Nd를 치환했을 때 향상되는 강유전체 특성을 sol-gel 방법을 이용하여 분석하였다. 이를 위해 $10\;wt\%$의 $12\%$과량의 Bi가 첨가된 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$ sol-gel 용액을 제작하였다. BNT 박막은 $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ 기판 위에 스핀 코팅 방법을 이용하여 증착하였으며, 최종 증착된 박막의 조성은 Rutherford backscattering spectroscopy 분석을 이용하여 $Bi_{3.15}Nd_{0.85}Ti_{13}O_{12}$임을 확인하였다. 200 nm 두께의 BNT 박막은 XRD 분석을 통해 (117)방향에서 강한 피크가 나오며, (001) 방향에서 Nd 치환에 따른 효과로 억제된 피크가 나오는 것을 확인하였다. Pt/BNT/Pt 구조를 이용하여 잔류분극을 측정한 결과 7 V에서 $48\;{\mu}\;C/cm^2$ 이 나왔다. 이것은 다른 강유전체 물질인 PZT, SBT, BLT보다 월등히 큰 값이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.199-199
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• 2007

Bi-Te계 화합물은 상온영역 ($250^{\circ}C$ 이하)에서 열전 특성이 우수하여, 냉각용 및 발전용 열전 소자 재료로 사용되고 있다. 앞선 연구에서 La이 치환된 Bi-Te 진공가압 소결체의 열전특성이 $Bi_2Te_3$와 비교하여 향상된 값을 나타내었다. 본 연구에서는 Bi와 Te을 각각 0.01wt% Ce으로 미량 치환하여 기계적 합금화법으로 제조한 분말을 $420^{\circ}C$, 200MPa로 진공가압 소결하였다. 진공가압 소결체의 열전특성은 Seebeck계수, 전기전도도. 열전도도를 측정하여 성능지수를 계산하였고 Bi-Te, (Bi-Ce)-Te, Bi-(Te-Ce)의 열전특성을 비교 분석하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.15 no.1
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• pp.1-6
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• 2008

Thermoelectric properties of calcium cobalt layer structure oxide system, $Ca_3Co_2O_6$ and $Ca_3Co_4O_9$ were investigated at the temperature range of 300 to 1000K for the application of thermoelectric generation. In the composition, the Ca site was partially substituted with Bi, Sr, La, K and the Co site was partially substituted with Mn, Fe, Ni, Cu, Zn. The thermoelectric properties of Bi substituted $Ca_3Co_4O_9$. $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$ for electrical conductivity, Seebeck coefficient and power factor were $85.4({\Omega}$cm)^{-l}, $176.2{\mu}V/K$ and $265.2{\mu}W/K^m$, respectively. The unit thermoelectric couple was fabricated with the p-type of $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$ and n-type ($Zn_{0.98}Al_{0.02}$)O thermoelectrics whose figure-of-merit(Z) were $0.87{\times}10^{-4}/K$ and $0.41{\times}10^4/K$, respectively. The generated thermoelectric power was about 30mV at the temperature difference of 120K in the unit thermoelectric couple.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.38.2-38
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• 2003

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.143-143
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• 2007

Bi-Te계 화합물은 상온영역($250^{\circ}C$이하)에서 열전특성이 우수하여, 냉각용 및 발전용 열전소자 재료로 사용되고 있다. 앞선 연구에서 MA법에 의한 La이 치환된 Bi-Te 진공가압 소결체의 열전특성이 $Bi_2Te_3$와 비교하여 향상된 값을 나타내었다. 본 연구에서는 Bi와 Te을 각각 0.01wt%, 0.02wt% La으로 미량 치환하여 melting법으로 제조한 분말을 $420^{\circ}C$, 200MPa로 가압 소결하였다. 가압 소결체의 열전특성은 Seebeck계수, 전기전도도. 열전도도를 측정하여 성능지수를 계산하였고 Bi-Te, (Bi-La)-Te, Bi-(Te-La)의 열전특성을 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.9
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• pp.577-580
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• 2015

In this paper, in order to develop the composition ceramics with the outstanding piezoelectric properties, $Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})_{0.03}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.09}(Zr_{0.5}Ti_{0.5})_{0.88}O_3$ ceramics substituted with $BiFeO_3$ were prepared by the conventional solid-state reaction method. The addition of small amount of $Li_2CO_3$ and $CaCO_3$ as sintering aids decreased the sintering temperature of the ceramics. The effects of $BiFeO_3$ substitution on their piezoelectric and dielectric properties were investigated. when 0.015 mol $BiFeO_3$ was substituted, the optimal physical properties of $d_{33}=590pC/N$, $E_c=8.78kV/mm$ were obtained.