• 제목/요약/키워드: BaTiO$_3$

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비스무스 층구조형 페로브스카이트 SrBi2Nb2O9 강유전체의 이온 치환 효과 (Ionic Doping Effect in Bi-layered Perovskite SrBi2Nb2O9 Ferroelectrics)

  • 박성은;조정아;송태권;김명호;김상수;이호섭
    • 한국재료학회지
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    • 제13권12호
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    • pp.846-849
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    • 2003
  • Doping effect of various ions in Bi-layered ferroelectric $SrBi_2$$Nb_2$$O_{9}$ (SBN) ceramics was studied. Undoped SBN ceramic and SBN ceramics doped with $Ba^{2+}$, $Pb^{2+}$,$ Ca^{2+}$ , $Bi^{3+}$ , $La^{3+}$ , $Ti^{4+}$ , $Mo^{6+}$ , and $W^{6+}$ ions were made by a solid state reaction. Dielectric constants were measured with temperature. Ferroelectric transition temperature decreased with $Pb^{2+}$ , $Ba^{2+}$ , $La^{3+}$ doping, but the transition temperature increased with $Ca^{2+}$ , $Bi^{3+}$ , $Ti^{4+}$, $Mo^{6+}$ , or$ W^{6+}$ ionic doping. These results show that the ion size plays an important role in the ferroelectricity of SBN ceramic.

포천 - 기산리 일대에 분포하는 쥬라기 대보화강암류의 암석 및 암석화학 (Petrology and petrochemistry of the Jurassic Daebo granites in the Pocheon-Gisanri area)

  • 윤현수;홍세선;이윤수
    • 암석학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-16
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    • 2002
  • 1/5만 포천-기산리도폭에 넓게 분포하는 쥬라기의 대보화강암류는 선캠브리아기의 편마암 복합체를 관입한다. 이들은 모우드 분석결과 거의가 몬조화강암에 해당하며, 구성광물특성상 흑운모화강암(Gb), 석류석흑운모화강암(Ggb) 그리고 복운모화강암(Gtm)으로 구분된다. 주변지역의 야외조사와 K-Ar 운모류 연령해석에 의하면 Ggb가 Gb를 관입하였으며 Gtm은 가장 후기로 해석된다. 연구대상인 Gb와 Ggb는 서브알카린과 캘크알칼린 계열의 산성암류이다. $SiO_2$ 증가에 따라 주 원소의 대부분이 완만한 부의 경향을 뚜렷히 가지나, $TiO_2$, MgO 및 CaO등은 두 개의 다소 다른 선상분포를 이룬다. 이와 더불어 선상의 분포경향을 이룬 AMF, Sr대 Ba 그리고 Rb-Ba-Sr 관계 등으로 미루어, 이들은 동일마그마에서 기원되었으며 Ggb가 Gb보다 분화후기의 산물로 해석된다. Sr 대 CaO와 Sr 대 $K_2O$는 모두 정의 관계를 이루나, Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 보다 더 관여한 경향을 이룬다. 콘드라이트 값으로 표준화한 변화도에서 이들은 LREE에서 HREE로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍된다. 그러나 Ggb의 한 개 시료는 HREE가 점이적 증가경향을 이루며, 이는 석류석의 수반에 의한 것으로 해석된다. Eu 부의 이상으로 미루어 Gb에 비해 Ggb에서 사장석의 분별결정작용이 매우 강하게 일어난 것으로 보인다. (Qz+Af) 대 Op의 모우드 상관도에서 Gb는 거의가 자철석 계열에, Ggb는 모두 티탄철석 계열에 속한다. 모우드 분석과 대자율 역산에서 Gb와 Ggb의 대자율은 각각 339.3 ${\mu}SI$와 2.3 ${\mu}SI$로써 뚜렷이 구분되며, 이는 각각 자철석과 흑운모가 주도하는 것으로 분석된다 Gb와 Ggb의 $SiO_2$는 각각 높은 함량과 좁은 범위값을, $K_2O/Na_2O$는 각각 1.29와 1.27을, 그리고 A/CNK 몰비는 거의가 1.05 이상의 값을 가진다. 그 밖에 ACF도와 대자율값에서도 모두 S-형에 속하는 암석성인적 특성을 보인다.

Preparation and Field-Induced Electrical Properties of Perovskite Relaxor Ferroelectrics

  • Fan, Huiqing;Peng, Biaolin;Zhang, Qi
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권1호
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    • pp.1-4
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    • 2015
  • (111)-oriented and random oriented $Pb_{0.8}Ba_{0.2}ZrO_3$ (PBZ) perovskite relaxor ferroelectric thin films were fabricated on Pt(111)/$TiO_x$/$SiO_2$/Si substrate by sol-gel method. Nano-scaled antiferroelectric and ferroelectric two-phase coexisted in both (111)-oriented and random oriented PBZ thin film. High dielectric tunability (${\eta}=75%$, E = 560 kV/cm) and figure-of-merit (FOM ~ 236) at room temperature was obtained in (111)-oriented thin film. Meanwhile, giant electrocaloric effect (ECE) (${\Delta}T=45.3K$ and ${\Delta}S=46.9JK^{-1}kg^{-1}$ at $598kVcm^{-1}$) at room temperature (290 K), rather than at its Curie temperature (408 K), was observed in random oriented $Pb_{0.8}Ba_{0.2}ZrO_3$ (PBZ) thin film, which makes it a promising material for the application to cooling systems near room temperature. The giant ECE as well as high dielectric tunability are attributed to the coexistence of AFE and FE phases and field-induced nano-scaled AFE to FE phase transition.

Ru-Co가 치환된 M-형 육방정 페라이트(BaFe12-2xRuxCoxO19)의 자기적 성질 및 전파흡수 특성 (Magnetic and Microwave Absorbing Properties of M-type Hexagonal Ferrites Substituted by Ru-Co(BaFe12-2xRuxCoxO19))

  • 조한신;김성수
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.136-141
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    • 2008
  • Ru-Co가 복합 치환된 M-type Ba-ferrite($BaFe_{12-2x}Ru_xCo_xO_{19}$)의 치환량 x의 변화에 따른 자기적 특성과 전파흡수 특성에 관해 조사하였다. 기존의 Ti-Co를 치환시킨 경우보다 적은 양의 치환(x=0.3)으로 면내 자기이방성을 보이는 낮은 보자력($H_c$)과 높은 포화자화($M_s$) 값을 얻을 수 있었다. 따라서 Ru-Co 치환량 조절에 의해 GHz 대역에서 자연공명주파수의 조절이 가능하였다. 소결체 및 복합체에서 흡수 주파수 대역은 보자력이 증가할수록 고주파 대역으로 이동한다. 복합체에서 페라이트 혼합량이 증가함에 따라 복소투자율과 복소유전율의 값이 증가하기 때문에 정합주파수는 저주파 대역으로 이동한다. 이러한 특성들을 이용하여 순수한 M-형 육방정 페라이트에 Ru-Co의 치환량, 복합체에서 페라이트 분말의 혼합량, 그리고 흡수체의 두께의 제어를 통하여 GHz 주파수 대역에서 양호한 전자파 흡수체, 노이즈 감쇠재의 제조가 가능함을 제시할 수 있다.

Dielectric and Electrical Characteristics of Lead-Free Complex Electronic Material: Ba0.8Ca0.2(Ti0.8Zr0.1Ce0.1)O3

  • Sahu, Manisha;Hajra, Sugato;Choudhary, Ram Naresh Prasad
    • 한국재료학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.469-476
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    • 2019
  • A lead-free bulk ceramic having a chemical formula $Ba_{0.8}Ca_{0.2}(Ti_{0.8}Zr_{0.1}Ce_{0.1})O_3$ (further termed as BCTZCO) is synthesized using mixed oxide route. The structural, dielectric, impedance, and conductivity properties, as well as the modulus of the synthesized sample are discussed in the present work. Analysis of X-ray diffraction data obtained at room temperature reveals the existence of some impurity phases. The natural surface morphology shows close packing of grains with few voids. Attempts have been made to study the (a) effect of microstructures containing grains, grain boundaries, and electrodes on impedance and capacitive characteristics, (b) relationship between properties and crystal structure, and (c) nature of the relaxation mechanism of the prepared samples. The relationship between the structure and physical properties is established. The frequency and temperature dependence of the dielectric properties reveal that this complex system has a high dielectric constant and low tangent loss. An analysis of impedance and related parameters illuminates the contributions of grains. The activation energy is determined for only the high temperature region in the temperature dependent AC conductivity graph. Deviation from the Debye behavior is seen in the Nyquist plot at different temperatures. The relaxation mechanism and the electrical transport properties in the sample are investigated with the help of various spectroscopic (i.e., dielectric, modulus, and impedance) techniques. This lead free sample will serve as a base for device engineering.

요업콘덴사 제조에 있어서의 과전체와 전기물질간의 반응검사 (Study of the Reaction between the Dielectric and the Electrode during the Manufacturing of the Ceramic Capaciitor)

  • 김기호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.60-66
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    • 1984
  • During the metallization in the manufacturing of the ceramic capacitor at the boundary layer between Pd or Pt electrode and $BaTiO_3$-dielectric reactions were analysed. For the study of the reaction Electron Spin Resonance (ESR) Method was used. With the aid of ESR an increased of the concentration of the paramagnetic $Ti^{3+}$-Centers on the metallizing process could be seen. It meaned a reduction effect although the metallization was accomplished under oxidation atmosphere. Therefore it could be regarded as a reaction at the boundary layer. In order to investigate the reaction ad double octahedral model was compared and the increase of the $Ti^{3+}$-concentration was studied.

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초음파 분무 열분해법으로 합성한 PTCR Barium Titanate에 미치는 Y와 Mn의 효과 (Effects of Yittrium and Manganese on the PTCR Barium Titanate Synthesized by Ultrasonic Spray Pyrolysis)

  • 김복희;이정형;윤연현;최의석;정웅기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.1169-1177
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    • 1995
  • Barium nitrate and yittrium nitrate were dissolved into distilled water. Titaium hydroxide precipitated from titanium chloride with NH4OH was dissolved into nitric acid. Each aqueous solution was mixed for 12 hr in the composition of Ba1-xYxTiO3 (x=0.1∼0.6) and the concentration of mixed solution was 0.1 mol/ι. The mixed solution was sprayed with an ultrasonic atomizer and carried into an electric furnace which was kept at 900∼1000$^{\circ}C$ and pyrolyzed. Pyrolyzed powders were collected on the glass filter with vacuum pump. Aqueous Mn solutiion was added into the synthesized powders, mixed with ultrasonic vibration and sintered at 1300∼1400$^{\circ}C$. Synthesized powders were characterized with SEM, XRD, DT-TGA, and BET. Microsture and resistivity of sintered body were investigated with SEM and multimeter. The results of this experiment were as follows; 1) Yittrium dooped BaTiO3 powders were synthesized above 950$^{\circ}C$. 2) The average particle sizes of powders from BET specific surface area and SEM were 0.045$\mu\textrm{m}$, 0.046$\mu\textrm{m}$ respectively. The particle size distribution was narrow in the range of 0.1∼1.0$\mu\textrm{m}$ from SEM. 3) Room temperature resistivity and pmax/pmin of 0.4 mol% Y doped specimen which was sintered at 1375$^{\circ}C$ were 102∼3 (Ω$.$cm) and 102∼3 respectively. 4) Room temperature resistivity and pmax/pmin of 0.4 mol% Y and 0.04 at% Mn added specimen which was sintered at 1375$^{\circ}C$ were 102∼3 (Ω$.$cm) and 106∼7 respectively. 5) Grain growth was inhibited with addition of Y2O3 and enhanced in addition of Mn by 0.05 atm%.

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수정된 TFA-MOD법에 의한 (100) $SrTiO_3$ 단결정 기판 위 고 임계전류 밀도 $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ 박막 제조 (Fabrication of high-$J_c$ $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ thin films on (100) $SrTiO_3$ single crystal substrates by a modified TFA-MOD method)

  • 위성훈;신거명;송규정;홍계원;문승현;박찬;유상임
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.12-17
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    • 2004
  • High critical current density. $J_c$ over $1MA/cm^2$ at 77 K in a self field was successfully achieved from the YBCO film prepared on (100) $SrTiO_3$ single-crystal substrates by the TFA-MOD process. Unlike a normal TFA-MOD process, we prepared the TFA precursor solution by dissolving YBCO powder into the trifluoroacetic acid. A significant amount of the second phases, including $BaF_2$, was observed in the films fired at $700-725^{\circ}C$ for 2 h under $P(O_2)=10^{-3}$ atm and $P(H_2O)=4.2%$, most probably due to an insufficient reaction time, and hence $T_c$ was greatly degraded. However the films fired at $750-800^{\circ}C$ for 2 h were composed of strongly c-axis oriented YBCO grams without any second phases. and exhibited the $T_c$ values of 89.5 ~ 91 K with a sharp transition. With increasing the firing temperature from 750 to $800^{\circ}C$ average grain size of YBCO was increased and grain connectivity was enhanced. The highest $J_c$ value of $1.1MA/cm^2$ was obtained from the YBCO film fired at $800^{\circ}C$.

경주 동천동 일대에 분포하는 A-형 화강암의 지화학적 특성 (Geochemical Characteristics of A-type granite in Dongcheondong, Gyeongju)

  • 명보라;주지원;김정훈;장윤득
    • 암석학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.271-280
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    • 2017
  • 동천동 화강암은 경주 동천동 일대에 분포하는 알칼리장석화강암이다. 이는 주로 우백질의 조립질화강암이며 알칼리장석, 석영, 흑운모, 각섬석이 관찰된다. 경하관찰 결과, 알칼리장석은 퍼싸이트로 나타나며, 석영은 주로 파동소광을 보인다. 사장석은 주로 알바이트 쌍정을 보이며, 흑운모와 각섬석은 간극상으로 산출된다. 동천동 화강암은 $(Na_2O+K_2O)/Al_2O_3$ 비가 높고 (MgO+CaO)/FeOT가 낮은 전형적인 A-형 화강암 영역에 도시되며 경상분지 I-형 화강암류에 비해 $SiO_2$, $Na_2O$, $K_2O$, Rb, Ga, Zr이 부화되어 있는 반면 $TiO_2$, $Al_2O_3$, CaO, MgO, Sr, Ba, Sc 등은 결여되어 있다. 또한, 연구지역 화강암은 I-형 화강암에 비해 희토류원소의 함량이 높고 큰 Eu(-) 이상을 보여준다. 이러한 지화학적 특성은 기존에 보고된 경상분지 I-형 화강암류와 뚜렷이 구분된다. 동천동 A-형 화강암은 현재까지 제시된 A-형 화강암의 기원 중 지각 내의 토날라이트질(Tonalite) 내지 화강섬록암의 I-형 화강암의 부분용융으로 만들어졌을 가능성이 높은 것으로 판단된다.