• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.3
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• pp.283-286
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• 1995

자화도와 비저항의 온도에 따른 변화를 측정함으로써 덩치 가돌리늄의 큐리온도를 정확히 결정하였다. 이 두 물리량은 큐리온도에서 비정상적인 특이성을 보여준다. 이들의 특이성에서 결정된 큐리온도의 값은 서로 1도 이내에서 잘 일치함을 보여주었다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.3
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• pp.275-279
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• 1995

가돌리늄박막의 큐리온도를 비저항의 온도에 따른 변화를 측정함으로써 결정하였다. 이비저항 실험치에서 구한 큐리온도의 값은 기존의 자화도에서 구한 큐리 온도값과 잘 일치함을 보여준다. 또한 박막의 큐리온도 실험값들은 얇은 박막일수록 큐리온도가 낮아지는 두께에 따른 변화를 잘 보여주고 있다. 유한 축척이론에 의한 분석에서 임계지수 $\lambda$ 는 0.82 $\pm$ 0.15가 나왔으며 이 값은 이론치인 1.48과 일치하지 않는다. 이 사실은 다른 많은 실험에서 확인한 바와 일치하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.240-241
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• 2005

비 직선적 정(+) 저항온도계수 특성을 갖는 PTC thermistor는 전이온도(큐리점) 부근에서 온도변화에 대하여 극히 큰 저항 값의 변화를 나타내는 산화물계반도체 저항기(또는 발열체)로써, 일반적으로 반도체의 온도-저항 특성과 같이 상온영역에서 온도의 상승과 함께 부성저항 특성을 나타내다가 온도가 점점 증가하여 큐리점 부근에 도달하면 저항이 급격히 증가하는 독특한 특성을 갖는다. Perovskite 구조의 $BaTiO_3$를 주성분으로 미량의 Dopant를 첨가하여 도전성을 갖게 한 N형 반도체의 일종으로 저항-온도 특성 전류-전압 특성, 전류감쇄 특성 등을 이용하여 과전류 보호회로, 히터, TV 소자회로(degausser), 모터기동회로, 온도센서, 정온발열기기 등으로 널리 사용된다. 본 연구는 큐리점 부근의 급격한 저항변화 현상과 결정입계의 전위장벽 형성 및 그에 따른 정온발열 기능의 상관성으로부터 그 응용성을 조사하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.1
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• pp.20-28
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• 1990

Pb(Zr, Ti)O$_{3}$-Pb(Ni, Nb)O$_{3}$계 세라믹스에 Ba를 치완시켜 Ba치환량의 증가에 따른 유전율, 전기기계결합계수 및 압전 d정수의 변화를 고찰하였다. 또한 Ba치환에 따른 세라믹스 소자의 송신감도 특성을 조사하고 큐리온도 이동에 따른 온도안정성을 고려하여 초음파 송신기용 압전소자에 응용가능함을 보였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.6
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• pp.811-815
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• 1995

회토류계 영구자석은 종래의 Ferrite계나 Alnico계와 비교해서 대단히 강하여, 전기전자부품의 소형화에 크게 기여하고 있다. 최근에는, 전자기기산업 이외의 분야에 있어서도 그의 응용이 확대되어가고 있는 추세로 자성재료의 생산액은 매년 증가하고 있다. 회토류계 영구자석재료의 연구는 1960년대에 시작되어 Sm $Co_{5}$, Sm$_{2}$ $Co_{17}$ 화합물의 등장을 거쳐 현재는 1982년데 Sagawa 및 Croat가 독자적으로 발견한 Nd$_{2}$ Fe$_{14}$B 자석이 주류로 되고 있다. 그렇지만 이 화합물에는 다른 영구자석에 비하여 큐리온도가 낮은 결점이 있어서, 아직도 새로운 화합물의 탐색이 계속되고 있다. 그 중에서도, 1990년대에 Coey에 의해서 최초로 학회지에 보고되어진 Sm$_{2}$Fe$_{17}$N$_{x}$는, Nd$_{2}$Fe$_{14}$B와 같은 정도의 이론 최대에너지급, Sm $Co_{5}$에 대등한 거대한 이방성자장, 750K에 달하는 큐리온도등의 우수한 성질을 갖고 있어 Nd$_{2}$Fe$_{14}$B를 극복하는 자성재료로서 큰 기대가 되어진다. 되어진다.진다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.4
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• pp.339-346
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• 1990

미소변위소자에 적합한 전왜세라믹스를 제조하기 위하여 0.85Pb(Zn$_{1}$3-x/MgxNb$_{2}$3/) $O_{3}$-0.10BaTi $O_{3}$-0.05PbTi $O_{3}$조성으로 Mg(mol%)를 변화시키면서 시편을 제조하고 구조적, 유전적, 전기적 특성 및 온도 안정성을 관찰하였다. 큐리온도는 Mg(mol%)가 증가함에 따라 감소하였고 Mg(mol%)가 0.15일 때 유전상수가 가장 높았으며 완만도는 -3.9, 산만도.DELTA.Tc는 21로 가장 컸다. 전계에 따른 유전상수는 감소하였고 Mg(mol%)가 증가할수록 압전정수 d$_{31}$은 감소하였으나 0.05, 0.10, 0.15일 때는 거의 일정하였다. Mg(mol%)가 0.15까지 증가함에 따라 전왜정수 Q$_{31}$은 감소하였고 그 이상에서는 Mg(mol%)가 1/3일때 가장 컸으며 ES-1시편에서의 AC 60(Hz), 11(kV/cm) 전계(electric field)에 의한 왜형을 253*$10^{-6}$을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.76-76
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• 2009

PZT세라믹스는 높은 압전특성과 우수한 큐리온도($400^{\circ}C$)를 보유하고 있어 오래시간에 걸쳐 주목받고 있다. 현재 압전변압기, 액츄에이터, 센서등의 압전소자는 PZT를 이용하여 제작하고 있지만 PZT는 고온 소결시 PbO의 휘발이 환경오염을 초래하며 인체의 유해하다는 연구결과가 나왔다. 이에 최근에는 PbO가 포함 되지않은 무연(lead-free)계 압전세라믹스가 주목받고 있다. 무연 압전 세라믹스의 종류로는 Bi-layer-structured ceramics, Bi-perovskite type ceramics, NKN base ceramics 가 존재하고 있다. 그 중 $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3(NKN)$ 세라믹스는 높은 큐리온도와($400^{\circ}C$)와 높은 전기기계 결합계수(약 36%)를 보유하고 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 하지만 NKN은 PZT에 비하여 치밀성이 낮으며 일반적인 산화물 소결방법으로는 밀도를 높이기가 어려운 단점이 존재한다. 이를 개선하기 위한 방법으로 hot pressing와 spak plasma sintering, RTGG와 같은 방법으로 밀도를 높일수 있지만 비용이 많이 들어 일반적으로 사용이 어렵다. 다른 방법으로 NKN에 첨가물을 넣는 방법을 사용하고 있는데 방법으로 $LiNbO_3$, $LiTiO_3$, $LiSbO_5$를 첨가하여 개선하는 방법이 있다. 본 실험은 첨가물을 넣는 방식으로 비화학양론적 $(Na_{0.5}K_{0.5})_{0.97}(Nb_{0.9}Ta_{0.1})O_3(NKNT)$조성에 CuO를 mol%로 변화주어 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.2 no.2
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• pp.109-116
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• 1989

PSN-PT-PZ 삼성분계 압전세라믹의 상도로부터 유전적, 압전적 특성이 가장 양호한 MPB부근의 조성을 선택하여 MnO$_{2}$를 0-2[wt.%]첨가하였으며 일반소성법으로 시편을 제작하였다. 소결온도는 1,200-1,280[.deg.C], 시간은 0.5-3[hr]까지 변화시켰으며 MnO$_{2}$의 첨가가 시편의 유전적, 압전적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 제작된 시편의 비유전상수는 MnO$_{2}$의 첨가량에 따라 증가하였으며 MnO$_{2}$가 2[wt.%]첨가된 시편 S-15(PSN:PT:PZ, 15:48:37)의 경우 605.41, 큐리온도는 MnO$_{2}$의 첨가량이 증가할수록 선형적으로 감소하였다. 각 시편의 전기기계 결합계수와 유전손실은 MnO$_{2}$의 첨가량이 0.5-1.5[wt.%]범위에서 양호한 특성을 나타내었으며 MnO$_{2}$가 0.5[wt.%] 첨가된 시편 S-5(PSN:PT:PZ, 5:48:47)의 경우 전기기계 결합계수는 0.425로 가장 높은 값을 나타내었다. MnO$_{2}$가 1[wt.%] 첨가된 시편 S-10(PSN:PT:PZ, 10:48:42)에서 공진주파수의 온도의존성이 가장 양호하게 나타났으며 각 시편에 대한 MnO$_{2}$의 첨가량이 증가할수록 결정립 크기는 감소하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.94-94
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• 2009

전기 에너지를 기계적 에너지 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파모터, 센서등과 같은 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 특히, 압전 변압기의 설계와 제조방법에 대해서는 이미 상당히 많은 연구가 수행되어 왔다. 특히, 전원장치에 있어서는 현재 주요부품으로 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로서 누설손실이 없는 압전세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구가 국내외적으로 활발히 진행 중이다. 하지만 지금 까지 널리 사용된 PZT계 압전 세라믹스는 환경문제에 있어서 문제점을 가지고 있다. $1200^{\circ}C$ 이상에서 소결되는 PZT계열의 압전세라믹스 소재를 사용한 전자부품의 60~70%이상이 PbO로 구성되어 있기 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격한 휘발특성을 보이는 PbO로 인한 환경오염문제가 대두되고 있다. 압전변압기, 초음파모터등에 사용될 수 있는 무연계 압전재료 중에 PZT 압전소자의 기능을 대체할 만한 물질로는 높은 큐리온도와 우수한 압전특성을 보이는 $(Na,K)NbO_3$세라믹스가 가장 유력한 것으로 알려져 있다. 즉, 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계 결합계수($k_p$)가 커야 되며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수($Q_m$)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커, 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야 한다. 본 연구에서는 무연계 압전세라믹스를 개발하고, 이를 이용한 전력밀도(power density)가 높은 무연계 압전변압기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다. 따라서 본 연구에서는 무연 압전변압기용 압전 세라믹스를 개발하기 위해 뛰어난 압전 및 유전특성을 가진 무연$(Na,K)NbO_3$계 세라믹스를 기본조성으로 하였고, KCN을 복합 첨가하여 볼 변화에 따른 미세구조, 압전 및 유전특성을 조사하고. 가장 우수한 조성으로 비납 압전변압기를 제작하여 전기적특성을 조사하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.8 no.5
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• pp.640-647
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• 1995

In this study, the BaTiO$\sub$3/ capacitor add to MnO$\sub$2/ like depressor and shifter were investigated for temperature or voltage compensation by structural and electrical analysis. The relative density of BCTM, generating poly crystall and formation of lattice defect, has a 90[%] over as the CaTiO$\sub$3/ come out to control grain size. The current density of BCTM2 increased non-ohmic in high-electric field but that BCTM3 and BCTM4 had a few changing. The BCTM3 and BCTM4 unformated grain boundary shown temperature compensation properties, so that the dielectric constant was low value. The curie point was near 140[.deg. C] in BCTM1 and BCTM4, but BCTM3 and BCTM4 not shown the curie point. It is found that the charging energy of BCTM4 was changed 6[%] according to rising temperature from room temperature to 417[K]. The formation of BaMnO$\sub$3/ was low dielectric constant to change frequency and temperature.