• 제목/요약/키워드: $LiTaO_3$

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$K_3Li_2(Nb_xTa_{1-x})_5O_{15}$ 세라믹스의 Nb/Ta비에 따른 전기적 특성 변화

  • 김명섭;이준형;김정주;이희영;조상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 영호남 학술대회 논문집
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    • pp.39-39
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    • 2003
  • 텅스텐브론즈 세라믹스의 결정구조는 산소 팔면체를 뼈대로 각각 다른 형태의 A, C, B 양이온 자리로 이루어져 있다. A, C의 양이온 자리는 알카리 이온 또는 알카리 토금속 이온으로 채워지며, B 자리는 Nb 또는 Ta 이온으로 채워지게 된다. 이 중 A와 C 자리가 채워지는 정도로 unfilled, filled, completely filled 텅스텐브론즈로 나누어지게 된다. completely filled 텅스텐브론즈의 대표적인 물질인 $K_3Li_2Nb_5O_{15}$(KLN)는 전광특성, 비선형 광학특성으로 인하여 다양한 광소자로의 응용과 압전 특성, 초전 특성을 이용한 압전 소자로의 응용이 가능한 재료로 보고되고 있다. 하지만 이러한 꽉 찬 결정구조로 인하여 KLN의 경우 한정된 고용영역을 가지고 있어 물리적 성질의 변화가 제한되어 있는데, 이를 극복하기 위한 여러 가지 시도가 있었다. 이 중 A 자리와 C 자리를 치환하는 연구는 많이 알려져 있으나 치환시 빈 자리를 수반하는 경우가 대부분이다. 반면, B 자리를 치환하는 연구는 Nb를 Ta로 치환하는 경우가 알려져 있는데 이 경우 결정내에 빈자리가 생성되지 않는다. 이들 연구는 모두 단결정의 경우에 국한되어 있으며 단결정 제조시에는 조성을 정확히 조정하기 어렵고, 냉각시 crack이 발생하는 등의 문제를 가지고 있어 그 응용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 KLN 다결정 세라믹스에서 Nb를 Ta으로 치환하여 치환에 따른 상변화와 치밀화 거동, 그리고 이에 따른 전기적 특성을 조사하여 이들 간의 상관관계를 조사하였다.

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주석 슬랙중 $Ta_2O_5,\;Nb_2O_5$ZrO_2$의 단일희석법을 이용한 X-선 형광분석 (X-Ray Fluorescence Analysis of $Ta_2O_5,\;Nb_2O_5$ and ZrO_2$ in Tin-Slag Samples using Simple Dilution Method)

  • 김영상;성학제
    • 대한화학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.293-301
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    • 1984
  • 단일 희석법을 이용한 X-선형광분광법으로 주석, 슬랙중 $Ta_2O_5$$Nb_2O_5$, $ZrO_2$등을 정량분석하였다. 이 방법은 표준 검정 곡선을 직선으로 되게끔 수학적으로 보정하는 것이다. 시료의 조성과 비슷한 한개의 합성표준시료와 분석시료를 무수물의 $Li_2B_4O_7$으로 묽혀서 각각 시료가 1%, 2%, 3%되게 한다. 묽힌 시료들을 $1150^{\circ}C$에서 30분간 용융하여 유리화된 구슬을 만든 다음, 곱게 갈아서, 다시 유압기로 압축하여 분석시편을 만든다. 이 시편을 사용하여 X-선 세기를 측정하고, 원소의 특성 X-선 세기에 관한 J. Scherman의 식으로부터 유도한 식에 대입하여 분석 결과를 계산했다. 이들 분석결과들을 표준검정곡선법으로 얻은 기준값과 잘 일치하며, 결과에 대한 재현성도 좋음을 보여 주었다.

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주석-슬랙중 $Ta_2O_5,\;Nb_2O_5$$ZrO_2$의 이중희석법을 이용한 X-선 분광분석 (X-Ray Spectrometric Determination of $Ta_2O_5,\;Nb_2O_5$ and $ZrO_2$in Tin-Slag Samples by Double Dilution Technique)

  • 김영상;박기채
    • 대한화학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.302-308
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    • 1984
  • 이중희석법을 이용한 X-선 분광법으로 주석-슬랙 중 $Ta_2O_54, $Nb_2O_5$$ZrO_2$등을 정량하였다. 주석시료와 이것과 조성이 비슷한 한개의 합성표준시료를 무수 $Li_2B_4O_7$으로 희석하여 희석된 시료중 이들의 함량이 1.00%, 2.00%, 3.00% 되게 잘 혼합하였다. 혼합시료를 $1,150^{\circ}C$에서 30분간 용융하여 유리상태로 만들었다. 다시 잘 분쇄하고, 유압기를 이용하여 Pellet로 만들어 분석 시편으로 사용했다. 형광 X-선 세기를 측정하여 희석식에 대입하여 각 시료에서 분석성분의 함량을 계산하였다. 이중희석법으로 얻은 분석결과들은 대표적인 분석법인 표준검정 곡선법에 의한 값들과 혀용오차범위내에서 잘 일치하고 있다. 아울러 단일희석법에 의한 결과와도 잘 일치하고 있으며 각 분석결과에 대한 재현성도 좋음을 보여 주었다.

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PZT와 LiNbO$_3$기판에서의 SAW필터의 제작 (Fabrication of SAW filter on PZT and LINbO$_3$substrates)

  • 정연호;여동훈;송준태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.40-43
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    • 1996
  • Substrates of SAW filter are mainly single crystal such as LiNbO$_3$, LiTaO$_3$. However, fabrication of crystal is difficult and cost is very high. In this study, crystal was substituted for piezoelectric ceramics which has simple fabrication process. The same SAW filter mask was photolithographed on crystal(LiNbO$_3$) substrate and ceramic(PZT4, PZT5A and PZT8) substrate in order to compare experimental value with theoretical value. The difference of center frequency was only 3.7%. PZT8 showed good bandwidth properties. It is considered that PZT8 has higher mechanical quality factor and propagation velocity than PZT4, PTT5A.

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PZT압전세라믹을 이용한 SAW필터의 제작 (Fabrication of SAW filter using PZT ceramics)

  • 정연호;송준태
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • SAW filter has been used in mobile communication device, bandpass filter and resonator for merits )f miniaturization and high reliability. Materials for substrate mainly used single crystal such as LiNbO$_{3}$, LiTaO$_{3}$, ZnO. In this study, it was attempted that LiNbO$_{3}$ was substituted for piezoelectric ceramics(PZT4, PZT5A and PZT8) which had simple fabrication process because fabrication of crystal is difficult and it's cost is high. SAW filters were fabricated by the photolithography on piezoelectric ceramics substrates in order to compare their characteristics with LiNbO$_{3}$'s. The experimental value of center frequency was compared with theoretical one. The average difference of center frequency was 3.7%. PZT8 showed the best bandwidth properties among them. It is considered that PZT8 has higher mechanical quality factor and propagation velocity than others.

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Figures of Merit of (K,Na,Li)(Nb,Ta)O3 Ceramics with Various Li Contents for a Piezoelectric Energy Harvester

  • Go, Su Hwan;Kim, Dae Su;Han, Seung Ho;Kang, Hyung-Won;Lee, Hyeung-Gyu;Cheon, Chae Il
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.530-534
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    • 2017
  • The figures of merit in the on-resonance and off-resonance conditions ($FOM_{on}$ and $FOM_{off}$) for the piezoelectric energy harvester (PEH) were measured and compared in $[(K_{0.485}Na_{0.515})_{1-X}Li_X](Nb_{0.99}Ta_{0.01})O_3$ (x = 0.04 ~ 0.09) (KNLNT) ceramics with various Li contents. The crystal structure of CuO-doped KNLNT ceramics changes from orthorhombic to tetragonal around the Li fraction of 0.065. The stable temperature range for the tetragonal phase widens to both higher and lower temperatures as Li is substituted. The piezoelectric charge constant ($d_{33}$), electromechanical coupling factor ($k_p$) and mechanical quality factor ($Q_m$) have maximum values at the Li fraction between 0.055 and 0.065 where the phase boundary lies between the orthorhombic and tetragonal phases. Both $FOM_{on}$ and $FOM_{off}$ have peak values around the phase boundary but the peak compositions are not exactly coincided. The optimal Li fraction in the KNLNT ceramic for a PEH application was found to be between 0.055 and 0.065.

Ag2O 첨가에 따른 0.98(Na0.5K0.5)NbO3-0.02Li(Sb0.17Ta0.83)O3 세라믹스의 압전특성 (Piezoelectric Properties of Ag2O-doped 0.98(Na0.5K0.5)NbO3-0.02Li(Sb0.17Ta0.83)O3 Ceramics)

  • 김현주;이승환;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-32
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    • 2012
  • Lead-free $0.98(Na_{0.5},K_{0.5})NbO_3-0.02Li(Sb_{0.17}Ti_{0.83})O_3$ (hereafter 0.98NKN-0.02LST) ceramics doped with $Ag_2O$ were prepared using a conventional mixed oxide method. The specimen showed superior structural and electrical properties when 1 mol% $Ag_2O$ was doped. For the 0.98NKN-0.02LST+1.0mol%$Ag_2O$ ceramics sintered at $1,100^{\circ}C$, piezoelectric constant ($d_{33}$) of sample showed the optimum values of 207 pC/N. The 0.98NKN-0.02LST+1.0 mol%$Ag_2O$ ceramics are a promising candidate for lead-free piezoelectric materials.