• 제목/요약/키워드: $Ti_3C_2T_x$

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Dielectric and piezoelectric properties of lead-free $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$-Ba(Ti, Sn)$O_3$ ceramics

  • Cha, Yoo-Jeong;Kim, Chang-Il;Jeong, Young-Hun;Lee, Young-Jin;Paik, Jong-Hoo
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.30-30
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    • 2008
  • Lead-free piezoelectric ceramics 0.97$(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3$-0.03Ba$(Ti_{1-x}Sn_x)O_3$ [NKN-BTS-x] ceramics doped with 1 mol% $MnO_2$ have been fabricated by a sintering technique with muffling. The $MnO_2$-doped NKN-BTS-x ceramics with x$\leq$0.2 have pure orthorhombic perovskite structure at room temperature. The dense microstructure was developed with grain growth as an increase of amount of Sn. Moreover, the addition of Sn was found to have a significant influence on piezoelectric properties. In particular, the $MnO_2$-doped NKN-BTS-0.1 ceramics showed improved piezoelectric properties of piezoelectric constant ($d_{33}$=145pC/N), relatively large electromechanical coupling factor ($k_p$=43%), dielectic constant (${\varepsilon}^T_{33}/{\varepsilon}_0$=676) dielectric loss (tan$\delta$=1.3%).

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희토류 산화물이 첨가된 YSZ 기반의 열차폐 코팅용 소재의 상 형성 및 기계적 특성 (Formation of Phases and Mechanical Properties of YSZ-Based Thermal Barrier Coating Materials Doped with Rare Earth Oxides)

  • 최용석;이계원;남산;오윤석
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.402-408
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    • 2023
  • This study focused on improving the phase stability and mechanical properties of yttria-stabilized zirconia (YSZ), commonly utilized in gas turbine engine thermal barrier coatings, by incorporating Gd2O3, Er2O3, and TiO2. The addition of 3-valent rare earth elements to YSZ can reduce thermal conductivity and enhance phase stability while adding the 4-valent element TiO2 can improve phase stability and mechanical properties. Sintered specimens were prepared with hot-press equipment. Phase analysis was conducted with X-ray diffraction (XRD), and mechanical properties were assessed with Vickers hardness equipment. The research results revealed that, except for Z10YGE10T, most compositions predominantly exhibited the t-phase. Increasing the content of 3-valent rare earth oxides resulted in a decrease in the monoclinic phase and an increase in the tetragonal phase. In addition, the t(400) angle decreased while the t(004) angle increased. The addition of 10 mol% of 3-valent rare-earth oxides discarded the t-phase and led to the complete development of the c-phase. Adding 10 mol% TiO2 increased hardness than YSZ.

$Al_2O_3$, CuO와 $MnO_2$가 첨가된 $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3-Pb(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 유전체의 저온 소결 및 압전 특성 (Low Temperature Sintering and Piezoelectric Properties of $Al_2O_3$, CuO and $MnO_2$ Added $Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3-Pb(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Ceramics)

  • 안철우;박승호;샤샹크 프리야;켄지 우치노;송재성;남산
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.138-141
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    • 2004
  • [ $MnO_2$ ]가 첨가된 $0.9Pb(Zr_{0.5}Ti_{0.5})O_3-0.2Pb[(Zn_{0.8}Ni_{0.2})_{1/3}Nb_{2/3}]O_3$(0.8PZT-0.2PZNN) 세라믹스는 그 압전특성과 유전특성이 뛰어나지만 $1000^{\circ}C$ 이하의 낮은 소결 온도에서는 소결되지 않는다. $1000^{\circ}C$이하의 낮은 소결온도에서 소결하기 위해 CuO를 첨가한 결과, 소결온도 $920^{\circ}C$에서 소결성은 우수하였으나 그 압전 특성의 저하가 두드러졌다. 이는 XRD에서 확인한 결과에 따르면 CuO의 첨가가 우수한 MPB 조성으로 판명된 $MnO_2$ 가 첨가된 0.8PZT-0.2PZNN 세라믹스의 결정구조를 Rhombohedral 구조로 바꾸기 때문인 것으로 보였으며 이러한 문제는 PZNN의 비율을 조절하여 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스를 선택함으로 인해 해결할 수 있었다. 그러나 여전히 낮은 $Q_m$값을 높이기 위해서 $Al_2O_3$를 첨가하였고 그 결과 시편의 tetragonality 감소와 $Q_m$값의 증가를 확인할 수 있었으나 그 첨가량이 0.2wt% 이상일 경우에는 밀도의 감소로 인한 압전특성의 저하가 나타났다. 밀도의 향상을 위해 Zn and Ni excess 조성을 선택하였고 그 결과 0.5wt% $MnO_2$와 0.2wt% CuO 그리고 0.3wt% $Al_2O_3$를 첨가한 0.875PZT-0.125PZNN 세라믹스(Zn and Ni excess 조성)를 $920^{\circ}C$에서 소결한 경우 $k_p=0.581,\;Q_m=809,\;d_{33}=345\;pC/N\;and\;{\varepsilon}_{33}/{\varepsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.

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Al2O3 기판에 형성된 Titanium 박막의 전기적 및 구조적 특성 (Electrical and Structural Properties of Ti Thin Films on Al2O3 Substrate)

  • 정운조;양현훈;임정명;김영준;박계춘
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.753-758
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    • 2003
  • Ti films were deposited onto 100${\times}$100 mm alumina substrates using dc magnetron sputtering under the following conditions; substrate temperature of R.T~400 $^{\circ}C$, annealing temperature of 100~400 $^{\circ}C$, and sputtering gas pressure of 4${\times}$10$^{-3}$ Torr~4${\times}$10$^{-2}$ Torr. And the films were examined by X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy(SEM) and 4-point measurement system. The best electrical and structural properties was obtained by substrate temperature of ~200 $^{\circ}C$, target-substrate distance of ~14 cm and sputtering pressure of ~1${\times}$10$^{-2}$ Torr. Also at that condition the most excellent adhesion was observed.

치환형 Sr-Ba 육방 페라이트들의 자기적 성질에 수소환원이 미치는 효과에 관한 Mossbauer 분광학적 연구 (Mossbauer Studies of the $H_2$ Reduction Effects On Magnetic Properties of Sr-Ba Substituted Hexgonal Ferrite)

  • 박재윤;권명회;이재광
    • 한국자기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.35-40
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    • 1999
  • M-type Ba 페리이트를 Ba 대신 Sr으로 치환시킨 페라이트 분말과 Fe대신 Co-Ti으로 치환시킨 육방 페라이트 분말을 각각 citrate sol-gel법과 2 MOE sol-gel법으로 합성하였다. 이들 분말들을 소결 처리 후 수소 분위기 하에서 온도를 변화시키면서 환원처리 하였다. X-선 회절을 이용한 결정구조 해석에서 105$0^{\circ}C$에서 소결 처리된 분말의 경우 단일상의 M-type 육방정 구조로 나타났다. X-선 회절실험 결과 Sr0.5Ba0.5Fe12O19과 다르게, Co-Ti 치환형 페라이트인 Sr0.7Ba0.3Fe10CoTiO19에서는 Co-Ti 치환이 환원과정을 저지시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 육방 페라이트에서 수소환원에 의한 포화자화 Ms값의 증가 원인을 알아보기 위하여 Mossbauer 분광실험을 실시하였다. Mossbauer 실험결과는 대부분의 $\alpha$-Fe가 4fvi자리와 12k자리로부터 발생되는 것으로 나타났으며, 이 $\alpha$-Fe 형성에 의한 Fe3+이온의 결함이 자기 상호작용의 붕괴를 가져와서, 자기이방성의 변화를 초래하고 또한 Ms값의 증가를 가져오는 것으로 추측된다.

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$CeO_2$/$BaTiO_3$이중완충막을 이용한 YBCO 박막 제작 (Fabrication of YBCO Superconducting Film with $CeO_2$/$BaTiO_3$Double Buffer Layer)

  • 김성민;이상렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.959-962
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    • 2000
  • We have fabricated good quality superconducting YBa$_2$Cu$_3$$O_{7-x}$(YBCO) thin films on Hastelloy(Ni-Cr-Mo alloys) metallic substrates with CeO$_2$and BaTiO$_3$buffer layers in-situ by pulsed laser deposition in a multi-target processing chamber. YBCO film with CeO$_2$single buffer layer shows T$_{c}$ of 71.64 K and the grain size less than 0.1${\mu}{\textrm}{m}$. When BaTiO$_3$ is used as a single buffer layer, the grain size of YBCO is observed to be larger than that of YBCO/CeO$_2$by 200 times and the transition temperature of the film is enhanced to be about 84 K. CeO$_2$/BaTiO$_3$double buffer layer has been adopted to enhance the superconducting properties, which results in the enhancement of the critical temperature and the critical current density to be about 85 K and 8.4$\times$10$^4$ A/$\textrm{cm}^2$ at 77 K, respectively mainly due to the enlargement of the grain size of YBCO film.ilm.

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Enhanced Piezoelectric Properties of Lead-Free La and Nb Co-Modified Bi0.5(Na0.84K0.16)0.5TiO3-SrTiO3 Ceramics

  • Malik, Rizwan Ahmed;Hussain, Ali;Maqbool, Adnan;Zaman, Arif;Song, Tae Kwon;Kim, Won Jeong;Kim, Myong Ho
    • 한국재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.288-292
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    • 2015
  • New lead-free piezoelectric ceramics $0.96[\{Bi_{0.5}(Na_{0.84}K_{0.16})_{0.5}\}_{1-x}La_x(Ti_{1-y}Nb_y)O_3]-0.04SrTiO_3$ (BNKT-ST-LN, where $x=y=0.00{\leq}(x=y){\leq}0.015)$ were synthesized using the conventional solid-state reaction method. Their crystal structure, microstructure, and electrical properties were investigated as a function of the La and Nb (LN) content. The X-ray diffraction patterns revealed the formation of a single-phase perovskite structure for all the LN-modified BNKT-ST ceramics in this study. The temperature dependence of the dielectric curves showed that the maximum dielectric constant temperature ($T_m$) shifted towards lower temperatures and the curves became more diffuse with an increasing LN content. At the optimum composition (LN 0.005), a maximum value of remnant polarization ($33C/cm^2$) with a relatively low coercive field (22 kV/cm) and high piezoelectric constant (215 pC/N) was observed. These results indicate that the LN co-modified BNKT-ST ceramic system is a promising candidate for lead-free piezoelectric materials.

SUPERCYCLICITY OF ℓp-SPHERICAL AND TORAL ISOMETRIES ON BANACH SPACES

  • Ansari, Mohammad;Hedayatian, Karim;Khani-Robati, Bahram
    • 대한수학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.653-659
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    • 2017
  • Let $p{\geq}1$ be a real number. A tuple $T=(T_1,{\ldots},T_n)$ of commuting bounded linear operators on a Banach space X is called an ${\ell}^p$-spherical isometry if ${\sum_{i=1}^{n}}{\parallel}T_ix{\parallel}^p={\parallel}x{\parallel}^p$ for all $x{\in}X$. The tuple T is called a toral isometry if each Ti is an isometry. By a result of Ansari, Hedayatian, Khani-Robati and Moradi, for every $n{\geq}1$, there is a supercyclic ${\ell}^2$-spherical isometric n-tuple on ${\mathbb{C}}^n$ but there is no supercyclic ${\ell}^2$-spherical isometry on an infinite-dimensional Hilbert space. In this article, we investigate the supercyclicity of ${\ell}^p$-spherical isometries and toral isometries on Banach spaces. Also, we introduce the notion of semicommutative tuples and we show that the Banach spaces ${\ell}^p$ ($1{\leq}p$ < ${\infty}$) support supercyclic ${\ell}^p$-spherical isometric semi-commutative tuples. As a result, all separable infinite-dimensional complex Hilbert spaces support supercyclic spherical isometric semi-commutative tuples.

SBT 박막의 저온화 공정을 위한 솔-젤법과 $IrO_2$하부전극의 효과 (Effects of Sol-Gel Process and $IrO_2$Bottom Electrode for Lowering Process Temperature of SBT Thin Films)

  • 선봉균;송석표;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.39-44
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    • 2001
  • 솔-젤법으로 S $r_{0.9}$B $i_{2.1}$T $a_2$$O_{9}$ stock solution을 합성하고, Ir $O_2$/ $SiO_2$/Si 및 기판 위에 스핀코팅법으로 약 2000$\AA$ 정도의 두께를 가지고 SBT 박막을 제조하였다. Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막과 비교하였을 때 Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막의 경우 더 낮은 급속 열처리 온도 즉, 72$0^{\circ}C$에서 형석상에서 층상 페롭스카이트 상으로의 상전이가 관찰되었다. 그리고, Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 낮은 열처리에서 결정성장이 이루어졌다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $650^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 포화된 이력곡선을 얻었지만, Pt/Ti $O_{x}$ 전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 이력곡선이 관찰되었다. Ir $O_2$전극을 사용한 SBT 박막은 $700^{\circ}C$의 열처리에서 8.79 $\mu$C/$ extrm{cm}^2$ (3V)의 2Pr 값을 나타내었다.나타내었다.다.

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정전기적 자가결합법으로 제조된 2차원 티타늄 카바이드(MXene)/실리콘 음극 복합소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of 2-Dimensional Titanium Carbide(MXene)/Silicon Anode Composite Prepared by Electrostatic Self-assembly)

  • 김동민;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권3호
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    • pp.262-268
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    • 2024
  • 본 연구에서는 고성능 리튬이온전지용 음극 소재로써 2차원 구조의 티타늄 카바이드(MXene)와 나노 실리콘의 정전기적 결합을 통한 MXene/Si 음극 복합소재를 제조하였다. LiF/HCl을 이용하여 Ti3AlC2 MAX를 에칭해 Ti3C2Tx MXene을 제조하였으며, 정전기적 결합을 형성하기 위해 나노 실리콘의 표면을 CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide)을 활용하여 양전하로 대전하였다. MXene/Si 음극 복합소재는 제조된 MXene과 대전 된 실리콘의 간단한 혼합 공정을 통해 성공적으로 제조되었다. 제조된 복합소재의 물리적 특성과 전기화학적 특성을 MXene과 실리콘의 조성비에 따라 조사하였으며, 전극의 안정성을 평가하기 위해 충·방전 사이클 후의 전극 표면을 분석하였다. MXene/Si 복합소재는 MXene 대비 실리콘 조성 비율이 2, 3 및 4로 증가할수록 1962.9, 2395.2 및 2504.3 mAh/g의 높은 초기 방전용량을 나타내었다. MXene과 실리콘 조성비가 1 : 4인 MXene/Si-4는 100 사이클에서 1387.5 mAh/g의 가역 용량과 74.5%의 용량 유지율을 나타내었으며, 4.0 C의 높은 율속에서도 700.5 mAh/g으로 높은 용량을 발현하였다. 이러한 결과를 통해 정전기적 결합으로 제조된 MXene/Si 복합소재는 고성능 리튬이온배터리용 음극소재로 적용 될 수 있다.