• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.2
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• pp.117-121
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• 2001

본 연구에서는 Zr $O_2$첨가가 Ba(Zn$_{1}$3/Ta$_{2}$3/) $O_3$(BZT)세라믹의 구조와 고주파 유전특성에 미치는 영향을 조사하였다. 모든 시료에서 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 이차상이 발견되었으며 Zr $O_2$의 첨가량이 증가하면 $Ba_{5}$Ta$_4$ $O_{15}$ 상의 양은 감소하였다. 반면에 Zr $O_2$의 첨가량이 1.5 mol% 이상인 시료에서는 $Ba_{0.5}$Ta $O_3$상이 발견되었다. BZT의 입자 크기는 약 1$mu extrm{m}$ 정도였지만, Zr $O_2$를 첨가하면 입자 크기가 증가하였다. SEM 및 TEM 분석에 의하여 Zr $O_2$가 첨가되면 액상이 존재하는 것을 알 수 있었으며, 이로 인하여 입자가 성장되는 것이 발견되었다. 시편의 밀도는 소량의 Zr $O_2$를 첨가하면 증가하지만 Zr $O_2$첨가량이 증가하면 감소하였다. 유전율은 모든 시료가 27에서 30 사이의 값을 가지고 있었다. 공진주파수 온도계수는 소량의 Zr $O_2$을 첨가하였을 때는 변화하지 않았지만 첨가량이 2.5 mol% 이상에서는 증가하였다. Q$\times$f 값은 Zr $O_2$을 첨가하면 증가하였고, 입자 성장이 완료되는 조성에서 최대 값을 보였다. 본 연구에서는 Zr $O_2$를 2.0 mol% 첨가하고 15$50^{\circ}C$에서 10시간 소결한 시료에서 최대의 Q$\times$f 값(164,000)을 얻을 수 있었다.다.다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.4
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• pp.201-205
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• 2006

The electromagnetic properties and microstructure of the basic composition of $(Ni_{0.2}Cu_{0.2}ZnO_{0.2})_{1.02}(Fe_{2}O_{3})_{0.98}$ were invested, changing the amount of the additives $Bi_2O_3$ and $ZrO_2$ and sintering temperature. The spinel structure of specimen was confirmed by the analysis of XRD patterns. Grain size and its density are increased by increasing the additive and the sintering temperature.However, the permeability increased with decreasing additive. It was also found that $Bi_2O_3$ had more effect on the increase of grain size and permeability rather than $ZrO_2$.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.34 no.1
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• pp.102-108
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• 1997

ZrO2 powders stabilized with Y2O3 and CeO2 of various compositions were prepared by the coprecipitation of water-soluble ZrOCl2.8H2O, YCl3.6H2O and Ce(NO3)3.6H2O, and their compacts were pressurelessly sintered at 1400 and 150$0^{\circ}C$ for 2hrs in air. 2mol% Y2O3-ZrO3 showed the most superior strength (1003MPa) and microhardness (12.6GPa), while 10 mol%CeO2-ZrO2 had the hightest toughness (13.3 MPa.m1/2) after sintering at 140$0^{\circ}C$. The addition of Y2O3 into Y2O3-ZrO3 decreased mean grain size and increased strength and hardness but decrease toughness. On the other hand, the addition of CeO2 into Y2O3-ZrO2 enhanced the stability of tetragonal phase during low-temperature aging for a long time under hydrothermal atmosphere.

• Membrane Journal
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• v.16 no.4
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• pp.303-312
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• 2006

The asymmetric hybrid membranes of polyethersulfone (PES) and $ZrO_2$ nanoparticles were prepared via new one-step procedure combining simultaneously the phase-inversion method and the sol-gel technique. The optimum contents of $Zr(PrO)_4\;and\;HNO_3$ catalyst were determined by the adsorption experiments of phosphate anion onto the resulting hybrid membranes. The maximum adsorption of phosphate anion is obtained at the conditions of 0.15 mL $Zr(PrO)_4$ addition per 1 mL PES and 30 mL $HNO_3$ addition per 1 mL $Zr(PrO)_4$. Variation of morphology, performance and incorporated $ZrO_2$ amount of the resulting hybrid membranes were discussed and determined using SEM, pure water flux, TGA, ICP, XRD and contact angle measurements. Increasing $Zr(PrO)_4$ addition into casting solution, pure water flux is increased and $ZrO_2$ amount in the hybrid membrane is maximized at the conditions 0.15 mL $Zr(PrO)_4$ addition per 1 mL PES. The prephosphatation of PES-$ZrO_2$ hybrid membrane was studied to modify the surface characteristics of membrane. Ultrafiltration of bovine serum albumin (BSA) solution was performed in a dead-end cell using both a bare (non-phosphated) and a phosphated hybrid membrane. It is revealed that both the permeate flux and BSA rejection were increased as about 40% by prephosphatation of hybrid membrane. These results may be explained on the basis of the increase of membrane hydrophilicity, which was determined from contact angle measurements.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.3
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• pp.172-179
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• 1992

$Al_2O_3/ZrO_2$ composites were fabricated by pressureless sintering from commercial powders and/or nano composite powder of $Al_2O_3/ZrO_2$. The Properties of the composites such as density, strength, hardness and fracture toughness were evaluated. Microstructures and fracture surfaces ware also examined. The flexural strength remains unchanged(~640 MPa) as long as the content of commercial powders is not extreamly high, and depends on microstructures of the composites. Fracture toughness(4.3-5.3 $Mpa{\cdot}m^{1/2}$) increases with increasing content of commercial powders. Fractography shows that failure-initiating sources are 1)surface flaws resulting from machining damage, 2)crack-shaped voids formed due to $ZrO_2$ agglomeration, and 3)surface separation caused by inhomogeneous blending and by sinterability difference between nato composite powder and commercial powders of $Al_2O_3/ZrO_2$. Failure mode of the composites was mainly transgranular.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.42 no.9 s.280
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• pp.624-630
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• 2005

To investigate the possibility of the $ZrO_2$ buffer layer as the insulator for the Metal-Ferroelectric-Insulator-semiconductor (MFIS) structure, $ZrO_2$ and $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT) thin films were deposited on the P-type Si(111) wafer by the R.F. magnetron-sputtering method. According to the process with and without the post-annealing of the $ZrO_2$ buffer layer and SBT thin film, the diffusion amount of Sr, Bi, Ta elements show slight difference through the Glow Discharge Spectrometer (GDS) analysis. From X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) results, we could confirm that the post-annealing process affects the chemical binding condition of the interface between the $ZrO_2$ thin film and the Si substrate. Compared to the MFIS structure without the post-annealing of the $ZrO_2$ buffer layer, memory window value of MFlS structure with post-annealing of the $ZrO_2$ buffer layer were considerably improved. The window memory of the Pt/SBT (260 nm, $800^{\circ}C)/ZrO_2$ (20 nm) structure increases from 0.75 to 2.2 V under the applied voltage of 9 V after post-annealing.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.310-310
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• 2008

본 연구에서는 (1-x) Pb(Zr0.515Ti0.485)$O_3$ - x Pb$(Sb_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ + 0.5wt% $MnO_2$ 조성에 Pb$(Sb_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ (PSN) (x=0.02, 0.04, 0.06, 0.08) 변화에 따른 미세구조 및 압전, 유전특성에 관해 고찰하였다. PSN 치환량이 증가함에 따라 정방정 (tetragonal)구조에서 삼방정(rhombohedral)구조로 상전이가 일어났으며, 결정립의 크기가 작아지는 것을 확인하였다. 전기기계결합계수 (kp) 는 PSN이 4 mol % 치환됨에 따라 증가하였으며, 더 이상 치환 시 감소하였다. PSN 치환에 따른 전기적 특성은, 결정구조, 결정립의 크기 및 2 차상 등의 미세구조와 긴밀한 관계가 있는 것으로 보여진다. 상경계(Morphotropic Phase Boundary) 영역인 0.96 Pb(Zr0.515Ti0.485)$O_3$ - 0.04 Pb$(Sb_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ + 0.5wt% $MnO_2$ 조성에서 $\varepsilon{^T}_{33}/\varepsilon_o$ = 1109, $k_p$= 70.8 (%), $d_{33}$= 325 (pC/N)의 우수한 특성을 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.239-239
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• 2011

최근에 감지막의 pH 감지특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 CMOS공정과 호환이 가능하고 구조가 간단하며 pH 변화에 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EIS 구조를 갖는 pH 센서의 동작 메커니즘은 pH 용액의 수소이온이 감지막의 표면에서 표면전위를 변화시키는 것에 기인한다. pH 감지막으로는 높은 유전율과 안정성이 뛰어난 high-k 물질이 많이 연구되고 있다. 그 중 high-k 물질인 ZrO2은 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 높은 유전상수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 본 실험은 SiO2/ZrO2를 적층한 EIS 소자를 제작하여 열처리에 따른 전기적 특성과 pH 감지 특성을 평가해 보았다. EIS 적층막으로 사용된 SiO2는 실리콘과 high-k 감지막 사이의 계면상태를 양호하게 유지시키기 위한 완충막으로 성장되었다. 후속열처리는 rapid thermal annealing (RTA) 시스템을 이용하여 750$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$, 950$^{\circ}C$로 H2/N2 분위기에서 30초 동안 실시하였다. RTA 열처리 온도가 증가할수록 높은 pH 감지특성이 보였으며 hysteresis 현상과 drift 효과와 같은 non ideal 효과에 강한 immunity가 있는 것을 확인하였다. 결론적으로 SiO2/ZrO2 적층구조를 갖는 EIS는 RTA 950$^{\circ}C$ 열처리를 실시하였을 때 우수한 EIS pH 센서를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.7 no.3
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• pp.377-383
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• 1997

Yttria-stabilized TZP alloyed with pentavalent oxides $(Ta_2O_5,\;Nb_2O_5)$ were fabricated by the conventional sintering method at $1500^{\circ}C$ in air to construct the simplified ternary phase diagram. The phase stability of tetragonal -$ZrO_2$ from the quasi-binary system $ZrO_2-YTa(Nb)O_4$, which do not transform to monoclinic-$ZrO_2$ even for a wide range of grain size and annealing temperature, was investigated to determine composition region of the non-transformable $t-ZrO_2$ solid solution$(NT_{ss})$. Phase stability of $NT_{ss}$ was probably due to the enhanced stability of $_YTa(Nb)O4$ having the tetragonal fergusonite structure. It was experimentally found that mixtures having $NT_{ss}$ alloyed with $T_{ss}$ by weight%% showed both excellent phase stability of $t-ZrO_2$ and fracture toughness even though the calculated composition of the mixture /was located outside $NT_{ss}$ composition region.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.24 no.4
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• pp.427-435
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• 2007

에너지원으로서 수소를 생산하기 위하여 하니컴 구조를 갖는 모노리스에 10 wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매를 담지한 후 메탄의 수증기 개질 실험을 수행하였다. 다른 $CeO_2/ZrO_2$ 몰비를 갖는 촉매들 중에서, $Ni/CeO_2-ZrO_2(CeO_2/ZrO_2=4/1)$촉매가 $700-800^{\circ}C$에서 높은 메탄의 전환율을 보여 주었다. 10wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매가 담지된 금속 모노리스 촉매체는 높은 열전도도와 비표면적들로 인하여 좋은 촉매 특성을 보여줌을 확인할 수 있었다. 또한, 금속모노리스 촉매체는 반응물에서 과다의 수증기에 의한 수소 수율에서 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. $GHSV=30,000h^{-1}$, 반응물 비$(H_2O/CH_4=3.0)$ 반응온도 $800^{\circ}C$에서 금속모노리스 촉매체는 98%이상의 메탄의 전환율을 보여주었다. 생성물 가스에서 $CO_2/CO$의 비는 수증기/메탄의 반응물비가 증가할수록 수성가스화 반응에 의하여 증가됨을 알 수 있었다.