• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.515-518
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• 2004

The Piezoelectric ceramics for AE(Acoustic Emission) sensor are desired large electromechanical coupling factor, high mechanical quality factor and good characteristic resonance frequency. In this study, the empirical formula of specimens is used $0.9Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3-0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ (PZT-PMNS). The piezoelectric and dielectric characteristic are investigated by sintering temperature and value of x as functions of $Ti^{2+},\;Zi^{2+}$ mol rate. MPB(morphotropic Phase boundary) is defined in the x=0.522. Because it is appeared to the best piezoelectric and dielectric characteristic in the x=0.522, it can be application by AE sensor. PZT-PMNS ceramics without pre-amplifier and filter are tested for detecting of arc signal. The detection characteristic is evaluated wave form, frequency distribution.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.935-941
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• 2006

In this paper, the dielectric and piezoelectric properties of $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3+0.6Pb(Zr_{405}Ti_{595})O_3+X\;wt%\;Fe_2O_3$ ceramics were investigated with the addition of $Fe_2O_3$ and sintering temperature. Dielectric constant and piezoelectric constant increased with amount of $Fe_2O_3$ to 0.25 wt% and then decreased the further addition of $Fe_2O_3$. It seems that $Fe_2O_3$ acts as a sintering aid at the sintering temperature of $1150^{\circ}C$. By the addition of $Fe_2O_3$., sintering temperature of the system was lowered from $1250^{\circ}C\;to\;1100^{\circ}C$. The piezoelectric properties showed the maximum value of ${\varepsilon}r=4669,\;d_{33}=810(10^{-12}m/V)$, kp = 77 %, Qm = 55, in $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3\;-0.6Pb(Zr_{0.405}Ti_{0.595})O_3+0.25wt%\;Fe_2O_3$ ceramics having composition near the morphotropic phase boundary. The composition may be appropriate for actuator materials because of high piezoelectric constant and electromechanical coupling factor.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.219-222
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• 2003

$0.2(PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3)-0.8(PbZr_{0.475}Ti_{0.525}O_3)$ 조성을 이용하여 $5{\times}5{\times}5mm^3$의 적층형 세라믹 액츄에이터 소자를 tape casting 방법으로 제작하였다. 전극재로서는 Ag-Pd를 이용하여 총 50층의 layer를 적층하였으며, 적층된 액츄에이터를 $1100^{\circ}C$의 온도에서 소결하였다. X-ray diffractometer를 이용하여 제작된 소자와 열화된 소자의 구조적인 특성을 분석하였다. 제작된 소자의 열화 특성을 알아보기 위하여 60 Hz 의 triangular wave를 인가하여 열화전과 후의 p-E hystcresis loop의 변화를 살펴보았으며, 인가된 전압의 변화에 따라서 소자에서 발생되는 양의 열을 측정하였다. 파괴된 소자의 파단면에 대한 SEM 분석을 통하여 소자의 파괴 메카니즘을 알아보도록 하였다. 이로부터 전기적 기계적 열화가 소자의 동작에 미치는 영향에 대해서 알아 보았다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권2호
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• pp.134-140
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• 1997

PbTiO$_{3}$-PbZrO$_{3}$-Pb(Ni$_{1}$3/Nb $_{2}$3/O$_{3}$)(PZT-PNN) thin films were prepared from corresponding metal organics partially stabilized with diethanolamine by the sol-gel spin coating method. Each mol rates of PT:PZ:PNN solutions were #1(50:40:10), #2(50:30:20), #3(45:35:20) and #4(40:40:20), respectively. The spin-coated PZT-PNN films were sintered at the temperature from 500.deg. C to 600.deg. C for crystallization. The P-E hysteresis curve was drawn by Sawyer-Tower circuit with PZT-PNN film. The coercive field and the remanent polarization of #4(40:40:20 mol%) PZT-PNN film were 28.8 kV/cm and 18.3 .mu.C/cm$^{2}$, respectively. Their dielectric constants were shown between 128 and 1120, and became maximum value in MPB(40:40:20 mol%). The leakage currents of PZT-PNN films were about 9.4x 10$^{-8}$ A/cm$^{2}$, and the breakdown voltages were about 0.14 and 1.1 MV/cm. The Curie point of #3(45:35:20 mol%, sintered at 600.deg. C) film was 330.deg. C.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권6호
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• pp.534-542
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• 1994

Microstructures and dielectric properties of (Sr$_{1-x}$ .Ca$_{x}$)TiO$_{3}$+0.006Nb$_{2}$O$_{5}$ (0.05.leq.x.leq.0.2) ceramic were investigated. The specimens fired in a reducing atmosphere(N$_{2}$) were painted on the surface with CuO paste, and then annealed at 1100.deg. C for 2 hr. SEM and EDAX revealed that CuO penetrated rapidly into the bulk along the grain boundaries during the annealing. Grain size increased with increasing Ca content up to 15[mol%], but decreased with further addition. In the specimens with 10-15[mol%l of Ca, excellent dielectric properties were obtained as follows; dielectric constant <25000, dielectric loss(tan .delta[%]) <0.3[%] and capacitance change rate with temperature <.+-.[%], respectively. All the specimens in this study exhibited dielectric relaxation with frequency as a function of the temperature. The dispersive frequency was over 10$^{6}$ [Hz].z].

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.494-496
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• 2000

The properties of piezoelectric and dielectric for 0.05Pb$(Mn_{0.4}W_{0.2}Nb_{0.4})O_3$ - $0.95PbZr_{x}Ti_{1-x}O_{3}$ compositions have been investigated. In the composition of 0.05Pb$(Mn_{0.4}W_{0.2}Nb_{0.4})O_3$-$0.95PbZr_{0.51}Ti_{0.49}O_{3}$, the values of $k_p$ and ${\varepsilon_{33}}^T/{\varepsilon}_0$ are maximized, but $Q_m$ was minimized ($k_p$=56.5[%], $Q_m$=1130, $d_{33}$=258[pC/N], ${\varepsilon_{33}}^T/{\varepsilon}_0$=1170). The grain size was suppressed and the uniformity of gram was improved at the $1100[^{\circ}C]$. Dielectric constant increase at the Ti rich, but decrease at the Zr rich after poling. Because the dielectric constant after poling is determined by compromising effects between dipole switching and electostriction inducing stress(dielectric constant increasing factor) and dipole rotation to the poling direction (dielectric constant decreasing factor).

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제10권4호
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• pp.121-124
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• 2009

In this study, in order to develop compositions of ceramics suitable for piezoelectric actuator and ultrasonic vibrator applications using low temperature sintering, multilayer, PMN-PNN-PZT ceramics were fabricated using $Li_2CO_3$ and $Na_2CO_3$ as sintering aids. Their structural, piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the Zr/Ti ratio. As the Zr/Ti ratio increased, the electromechanical coupling factor $k_p$, and piezoelectric constant $d_{33}$ and the mechanical quality factor $Q_m$ all increased with Zr/Ti ratio and then decreased after the ratio exceeded 50/50. At the ratio of Zr/Ti =49/51 and sintering temperature of $900^{\circ}C$; the density, electromechanical coupling factor $k_p$, dielectric constant ${\varepsilon}_r$ piezoelectric $d_{33}$ constant and mechanical quality factor $Q_m$ all showed the optimum values of 7.900 $g/cm^3$, 0.576, 856, 312 pC/N, 1,326, respectively. These property values are very suitable for multilayer ceramics actuator applications.

• 한국재료학회지
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• 제7권7호
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• pp.547-558
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• 1997

Pb(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3)O$_{3}$[PMN]-PbTiO$_{3}$[PT]계 고용체의 상경계조성(MPB)영역에 대해 La을 첨가하여 변성시킨 La변성 (1-x)PMN-xPT(x=0.35) 고용체를 만들어 온도-유전율 특성, 전계유기 분극특성 및 변위특성을 조사하였다. PMN-PT의 상경영역의 조성인 x=0.35에 대해 La함량을 0-10at%까지 변화시켰다. PMN-PT계 고용체에서 PT 의 함량이 증가함에 따라 전계유기변위 및 히스테리시스 특성이 모두 증가하였다. 전계유기변위 값 $\varepsilon$ 는 능면정과 정방정의 공존영역인 MPB(x=0.35)조성에서 가장 높은 값($\varepsilon$ = 2 x $10^{-3}$)을 보여 주었다. MPB조성에 대해 La을 첨가한 계의 전계유기변위를 조사한 결과 La의 첨가량이 적을 때 (La=0-5at%)는 La의 함량이 증가함에 따라 히스테리시스 특성이 감소하였고 $\varepsilon$ 은 증가하여 고성능의 액튜에이터 재료에 적합한 조성물로 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.46-50
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• 1996

In this paper, xPb(Zn$\_$1/3/Nb$\_$2/3/)O$_3$-yPbTiO$_3$-zPbZrO$_3$-zPbZrO$_3$ (0.5wt%)MnO$_2$ ceramics were fabricated by the mixed oxide method sintered at 1250$^{\circ}C$ for 2[hrs] and then the dielectric and pyroelectric properties were investigated. In 0.10PZN-0.45PT-0.47PZ sample, dielectric constant was 829 and in the case of 01.5PZN-0.45PT-0.40PZ sample, pyroelectric current and pyroelectric coefficient were 0.95 x 10$\^$-7/ [A] and 7.6 x 10$\^$-1/ [C/$\textrm{cm}^2$$.$$^{\circ}C$]. Figure of merits of pyroelectric current and voltage and detectivity, in same sample, has shown good properties, that were 2.4 x 10$\^$-8/[C$.$cm/J], 5.5 x 10$\^$-11/[C$.$cm/J], 1.6 x 10$\^$-8/ [C$.$cm/J].

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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• pp.22-22
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• 1991

광의 병렬처리 능력을 잘 활용한 1$\times$4 매트릭스 스위치의 구조와 전극구조를 설계하고 스위치 특성을 조사하기 위하여 beam propagation method(BPM)를 이용하여 수치계산을 하였다. 기존의 매트릭스 스위치는 대부분의 경우 방향성 결합기를 스위치 element로 이용하여 왔으나 이 결합기는 소자의 길이가 길기 때문에 단일 LinBO3 웨이퍼상에 집적할 수 있는 매트릭스 스위치의 크기가 제한되는 단점이 있다. 본 연구에서는 두 도파로 사이에 세 번째 도파로를 삽입하여 두 도파로를 결합시키는 세 도파로 결합기를 스위치 element로 사용하여 세 개의 스위치 element를 LiNbO3기판위에 직렬로 집적시킨 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치의 특성을 BPM을 사용하여 수치계산할 때 단일 모드 도파로의 유효 굴절을 분포는 n(X) = nm + $\Delta$ncosh-2(2x/w)의 형태로 가정했으며, 사용된 파라미터의 값은 각각 nm=2.1455, $\Delta$n=0.003, W=5$mu extrm{m}$, d=5$\mu\textrm{m}$, λ=1.3$\mu\textrm{m}$ 이고 S-파라메터의 값은 0.95927이므로 단일 모드 도파로가 된다. 계산결과 스위치 element의 결합길이는 3810$\mu\textrm{m}$이며 도파로의 길이가 결합길이와 같을 때 전극에 인가된 전압에 의한 도파로의 굴절을 섭등의 함수로 출력광의 세기를 계산한 결과 스위칭 전압은 14.85volt이고 crosstalk는 -18.9dB였다. 이 스위치 element로 구성된 1$\times$4 매트릭스 스위치는 스위칭 전압을 세 개의 전극에 적절한 조합으로 인가함으로써 한 입력 도파로에 결합된 광이 내개의 출력 도파로중 한 도파로에 스위칭 된다. 한편 수치계산의 결과를 실험적으로 확인하기 위해 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 z-cut의 LinbO3 결정에 Ti을 열확산시켜 제작한 소자의 스위칭 특성을 발표할 예정이다.