• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
• /
• v.44 no.5
• /
• pp.644-648
• /
• 1995

Transparent xBa(La$_{1}$2/Nb$_{1}$2/)O$_{3}$-(1-x)Pb(Zr, Ti)O$_{3}$ (x=8.5, 9.0[mol.%], Zr/Ti=70/30~40/60) ceramics were fabricated by the two-stage sintering method, the electrooptic properties were investigated with Ba(La$_{1}$2/Nb$_{1}$2/)O$_{3}$ content and Zr/Ti composition ratio. Decreasing the Zr/Ti ratio, the electrooptic property was changed from a quadratic electrooptic effect to a linear electrooptic effcet. In the BLN-PZT 9.0/50/50 specimen having the tetragonal structure, the linear electrooptic coefficient had the highest value of 6.01*10$^{-10}$ [m/V] and in the BLN-PZT 9.0/55/45 specimen which located near the MPB region, the quadratic electrooptic coefficient had the highest value of 10.53*10$^{-16}$ [m$^{2}$/V$^{2}$].

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 1993.05a
• /
• pp.64-65
• /
• 1993

MPB 조성영역인 Zr/Ti=52/48의 composite ceramic target을 사용하여 RF magnetron sputtering 방법으로 기판온도 약 30$0^{\circ}C$에서 RZT 박막을 Pt/Ti/Si 기판위에 증착시켰다. 안정상인 perovskite 구조를 형성시키기 위하여 PbO분위기에서 furnace annealing 과 Repid thermal annealing을 실시하여 열처리 방법에 따른 상형성 및 계면반응과 그에 따른 전기적 특성을 고찰 하였다. Pt 의 두께가 250$\AA$인 경우 furnace annealing 시 $650^{\circ}C$에서 perouskite 상이 형성되었으나 Pt층이 산소의 확산을 방지하지 못하여 상부의 Ti 층이 TiOx로 변태하였으며 하부의 Ti는 Si 과 반응하여 Ti-silicide 롤 변태하였다. 또한 75$0^{\circ}C$,60sec 인 경우 Pt 층의 응집화가 관찰되어 하부전극으로서 적용이 적절하지 못하다. 급속열처리를 실시한 경우에도 마찬가지로 Ti 층이 TiOx 와 silicide 층으로 변태되었다. Pt의 두께가 1000$\AA$인 경우에도 250$\AA$와는 달리 RTA 시 (III)방향으로 Furace annealing 시(001)방향으로 우선 성장하였다. 이는 Ti(001), P(111),PZT(111)면의 lattic mismatch 가 매우 작은데다 RTA 시 계면반응이 거의발생하지 않아 PZT 박막이 (111) 방향으로 우선 성장한 것으로 보인다. Furnace annealing 경우는 심한 계면반응이 발생하여 Pt층에 어느 정도 영향을 주었기 때문에 우선성장 방향이 바뀌었다구 생각한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.188-191
• /
• 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 grain was improved at the 1100[˚C]. Also, we can see the dielectric constants variations between the before poling and after poling. This effect results from the effect(increase element of dielectric constants) between dipole switching and electrostriction inducing stress and dipole direction to the poling orientation(decrease element of dielectric constants). At x=0.51, we can find MPB(morphotropic phase boundary).

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2000.07a
• /
• pp.391-395
• /
• 2000

In this study, the temperature coefficient of resonant frequency(TC $F_{r}$), dielectric and piezoelectric properties of Pb[(S $b_{1}$2/N $b_{1}$2/)$_{0.0035}$-(M $n_{1}$3/N $b_{2}$3/)$_{0.0065}$-(Z $r_{x}$ $Ti_{1-x}$ )$_{0.90}$] $O_3$ceramics is investigated with Zr/Ti ratio. The dielectric constant and electromechanical coupling factor( $k_{p}$) showed the highest values of 1257, 0.562 respectively when the Zr/Ti ratio is 49.5/50.5. The mechanical quality factor( $Q_{m}$) is the lowest value of 713 when the Zr/Ti ratio is 49.5/50.5, and increased with the decrease of the Zr/Ti ratio. The temperature coefficient of resonant frequency(TC $F_{r}$) change abruptly at the morphotropic phase boundary(MPB), which is between the rhombohedral phase with highly negative TC $F_{r}$ of -106ppm/$^{\circ}C$ and the tetragonal phase with highly positive TC $F_{r}$ of +64pp $m^{\circ}C$ as Zr/Ti ratio changes from 50/50 to 49.5/50.5.50.5..5.50.5.5.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.07d
• /
• pp.1723-1725
• /
• 1999

This paper is the study for piezoelectric properties of PMN-PT-PZ composition for high power piezoelectric device. It needs the properties such as high mechanical quality factor(Qm), high electromechanical coupling coefficient(kp) and high dielectric strain constant$(d_31)$, and the stable electromechanical properties under high vibration level. For acquiring this results, the value of x is changed in 0.1Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$+(0.9-x)$PbZrO_3+xPbTiO_3$ composition to find MPB(morphotropic phase boundary), and the piezoelectric constants is measured by resonance-antiresonance frequency method, based on IRE Standard. Also, it is measured as a function of the amount of additive, $Nb_2O_5$. When the composition is applied to high power device, the electromechanical properties is measured by laser vibrometer to confirm the reliablity under high vibration level. From these results, PMN-PT-PZ composition is shown excellent properties and capacity of application to high power device.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.83-83
• /
• 2009

우수한 압전성을 가지는 PZT는 인체에 유해한 다량의 PbO을 함유하여 심각한 환경문제를 야기함은 물론 제조 공정 중 PbO 휘발 억제 시설 구비에 따른 경제적 부담 등 문제점이 지적되었다. 따라서 환경오염 및 가격경쟁력을 갖추기 위해 현재 무연 조성 세라믹스에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 비납계 압전 세라믹의 연구는 비스무스 레이어형과 페로브스카이트 형 비납계 세라믹스의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 $(Na,K)NbO_3$ 계는 페로브스카이트 구조를 가지는 비납계 세라믹으로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 이 물질은 PZT계와 유사하게 상전이(morphotropic phase boundary:MPB)영역을 가지고 있 으며 이 영역에서 높은 압전 특성을 보여주고 있다. 최근 $Na_{0.5}K_{0.5}NbO_3$에 $LiTaO_3$를 치환하여 우수한 압전 특성을 지니는 조성이 개발되고 있지만, 보통 소성법으로 제조된 세라믹스는 PZT계 세라믹스와 비교하여 특성이 떨어진다. 본 연구에서는 압전성이 우수한 $(Na_{0.44}K_{0.52}Li_{0.44})(Nb_{0.90}Sb_{0.06}Ta_{0.04})O_3$ 조성에 도너 도핑과 억셉터 도핑을 한 다음 전기기계결합계수, 압전상수, 유전상수의 변화를 평가하고, hardener 와 softener 특성이 본조성에서 나타나는지를 관찰하였다. 실험방법은 보통 소성법을 사용하였으며, 분쇄와 혼합은 직경 3 mm zirconia ball을 사용하여 볼밀 하였다. $850^{\circ}C$ 에서 5h 하소 후 $1100{\sim}1200^{\circ}C$ 에서 소결하고, 두께 1 mm로 연마한 다음 silver paste를 $650^{\circ}C$ 에서 소부하여 전극을 형성하였다. 제작된 시편은 $90^{\circ}C$의 실리콘유에서 3~4 kV/mm의 전계를 가해 20분간 분극 처리를 수행하였다. 제작된 시편의 압전전하 상수 값은 d33-meter(APC-8000)를 이용하여 측정하였고, 유전율, 전기기계결합계수 및 기계적품질계수 등은 임피던스 분석기 (impedance/gain phase analyzer)를 이용하여 특성을 측정 하였다. 또한 전압-분극 특성의 평가에는 강유전특성 측정기(ferroelectric tester: Precision-LC, Radiant Technologies, USA)를 이용하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.45 no.5
• /
• pp.263-267
• /
• 2008

$(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$-based ceramics have been intensively studied as lead-free piezoelectric ceramics. In this study, the piezoelectric properties and phase transition behaviors of BNT based solid solution $(Bi_{0.5}Na_{0.5})_{1-x}Ca_xTiO_3$ ($X=0.01{\sim}0.25$) were investigated. The morphotropic phase boundary(MPB) zone which BNT is transformed from rhombohedral to cubic structure was appeared by adding $CaTiO_3$ with 0.12 mol by the measurement of permittivity and X-ray diffraction. The behavior which ferroelectric BNT with adding $CaTiO_3$ was changed to antiferroelectric and paraelectric state was confirmed by the measurement ofhysterisis loop and depolarization temperature as a function of temperature. As $CaTiO_3$ concentration was increased, the phase transition temperature was decreased. The piezoelectric properties were highest at 0.01 mol of $CaTiO_3$ concentration. The electromechanical coupling factor($K_t$) and mechanical quality factor($Q_m$) were 42% and 254, respectively.

• The Journal of Korean Medicine
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.152-160
• /
• 2004

Backgrounds : Androgenetic alopecia is a relatively common disorder, but its precise mechanism is not elucidated. There are two commercial drugs approved by FDA. One(finasteride) has an inhibition activity of 5$\alpha$-reductase(type 2) and the other(minoxidil) has a vasodilation activity. Objectives : A verified herbal remedy for baldness is needed for medicinal treatment or preventing alopecia, which could be demonstrated by alopecia-related in vitro & in vivo tests Methods : On the basis of oriental pharmacognosy, we classified many herbal medicines into four groups (malnutrition, aging, alopecia and gray hair) according to its effect. The mitosis induction of hairy dermal papillae cell and the metabolic inhibition for type 2 $5{\alpha}-reductase$ were tested with five herbal extracts. Also, five herbal extracts were added to the normal essence formulation (HHRHG0202-80) in ranges of 0.1~0.3%, which was applied two-mouse models to validate each hair growing activity in vivo. Results : Stimulation of follicular papillae cell proliferation was observed in treatment of three herbal extracts (Glycyrrhizae radix:159.7%, Corni fructus : 144.7%, and Coicis semen : 136.6%) at a dose of $10\mu\textrm{g}/ml$. Three herbal extracts (Biotae semen. Glycyrrhizae radix and Coicis semen) showed inhibitory activity for $5{\alpha}-reductase$(type 2) at 93.18%, 73.36% and 47.6%, respectively at the same dose. We observed the enhancement of hair growth activity in C57b1/6 mouse and the inhibition of alopecia in AGA mouse after topical administration of the hair essence. Conclusions : Hair essence product, which contains five medicinal plants, would be used for the remedy for male pattern baldness (MPB) and the other alopecia diseases.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.27-28
• /
• 2005

본 연구에서는$Cr_2O_3$ 와 $Nb_2O_5$ 를 첨가한 $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.48})O_3$ 세라믹스에서 $Nb_2O_5$ 첨가량에 따른 소결 및 압전, 유전특성을 조사하였다. $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.48})O_3$ + 0.2 wt% $Cr_2O_3$ + wt% $Nb_2O_5$ ($0.{\sim}2wt.%$)의 첨가량에 따른 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 연구하였다. 본조성에서 $Nb_2O_5$ 첨가량이 증가함에 따라 입경의 크기는 증가하였으며, 0.5 wt% $Nb_2O_5$ 첨가조성에서 $4\sim5\mu m$의 최대 평균입경을 보이다가 그 이상의 첨가 조성에서 급격히 감소하였다. 유전상수와 kp 는 $Nb_2O_5$ 첨가량이 1.0 wt% 조성까지 증가하였다가 그 이상 조성에서 감소하였다. $Nb_2O_5$ 첨가량이 증가함에 따라 삼방정(rhombohedral)구조에서 정방정(tetragonal)구조로 상전이 일어났으며, 본 조성의 상경계 영역인 0.5 wt% 조성에서 $\varepsilon_r$ = 730, $k_p$ = 0.72, $d_{33}$ = 450, $g_{33}$ = 70의 우수한 압전 특성을 나타내었다. 이러한 조성은 접촉센서용 복합압전소재의 실용가능성을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.169-170
• /
• 2005

본 연구에서는 초음파 센서에 응용 가능한 $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.6Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3+0.5Wt%$ $MnO_2$ 세라믹스에 Zr/(Ti+Zr)비를 0.37에서 0.41로 변화시킨 조성을 1175 $\sim$ 1200$^{\circ}C$ 온도에서 소결하여 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였고, 압전, 유전 특성을 고찰하였다. 본조성에서 x=0.385 조성에서 최대 유전상수 값 3490 이 나타났으며, 그 이상의 첨가에서는 감소하였다. 상경계 영역인 x=0.385 조성에서 $\varepsilon$r, $K_p$, $d_{33}$ 값이 최대값을 나타내었다. $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.6Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3+0.5Wt%$ $MnO_2$, 세라믹스에서는 kp 와 $d_{33}$ 는 Zr/(Ti+Zr)비 0.385조성까지 증가하였다가 그 이상 조성에서 감소하였다. $1175^{\circ}C$에서 2시간 소결한 x=0.385조성에서 $\varepsilon$r=3490, kp=0.71, Qm=476의 우수한 압전 특성을 나타내었다.