• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.688-694
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• 2009

In this paper, we present the results of a preliminary study on the piezoelectric energy harvesting performance of a Zr-doped $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3-PbTiO_3$ (PMN-PZT) single crystal beam. A novel piezoelectric beam cantilever structure is used to demonstrate the feasibility of generating AC voltage during a state of vibration. The energy-harvesting capability of a PMN-PZT beam is calculated and tested. The frequency response of the cantilever device shows that the first mode resonance frequency of the excitation model exists in the neighborhood of several hundreds of hertz, which is similar to the calculated value. These tests show that several significantly open AC voltages and sub-mW power are achieved. To test the possibility of a small scale power source for a ubiquitous sensor network service, energy conversion and the testing of storage experiment are also carried out.

• 한국결정학회지
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• 제4권2호
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• pp.74-85
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• 1993

Lithium niobate(LiNbO3) 단결정은 유전성, 압전성, 초전성, 비선형 광학 및 선형 전기광학 물질로서 다양한 응용 성을 가지고 있으므로 전기와 광학장치로 널리 사용되어지고 있다. 그러나 LiNbo3 단결정이 레이저를 이용한 광학장치로 응용될 때 레이저광의 세기에 따라 상굴절(ne)과 이상굴절(no)이 불규칙하게 변하는 장손상이 발생하여 비선 형 광학소자로의 이용에 한계가 있음이 밝혀졌다. 1980년 Zhong등이 LiNbO3에 MgO를 4.5mol% 첨가한 MgO:LiNbO3단결정을 성장시켜 물성을 조사한 결과 광손 상이 현저하게 감소된다고 발표한 후 이 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순수한 LiNbO3 단결정의 최적 성장조건인 congrugnt한 LiNbOs(Li/Nb=0.486)에 MgO를 0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mol% 첨가시킨 MgO:LiNb03 단결정을 Czochalski법으로 성공적으로 성장시켰다. 결정성장은 성장온도 1250℃ 근방에서 회전속도 15rpm 인상속도 2.85 ∼3.25 mm/hr로 하였으며 냉각율은 30℃/hr이다. 성장시킨 단결정의 X-ray 회절실험과 편광현미경의 conoscope상 관찰로 양질의 MgO:LiNbO3 단결정이 성장되었음을 확인하였다. c축에 수직되게 절단한 c-pltae 시료 중 MgO가 첨가된 MgO:LiNb03 시료에서 나이테 형태의 둥근 원무늬가 나타나고 있다. 이 현상은 결정성장시 공기 중의 산소분압에 의해 MgO:LiNbO3 의 용융상태에서 MgO가 균일하게 분포되지 못하기 때문에 나타난 것으로 해석 된다. MgO 첨가량에 따른 MgO:LiNbo3 단결정의 결정 결함 구조를 조사하기 위하여 밀도측정을 하였다. MgO:LiNbO3 단결정의 밀도는 MgO론 2.5mol% 첨가한 시료에서 감소 하다가 5.0mol% 첨가한 시료에서 다시 증가하였으며 5.0mol%이상에서는 다시 감소하였다. 이 실험결과로 MgO 첨가량에 따른 결정 결함구조를 점 결함 모형 (point defect medel)으로 해석하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.284-285
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• 2000

광굴절률 현상은 optical signal processing과 홀로그램 기억소자로 널리 응용 될 수 있기 때문에 지금까지 광범위하게 연구되어져 왔다. 광굴절률 현상에서 중요한 변수는 빛이 있는 동안 drift, diffusion 과 photovoltaic current와 같은 전하 운반 메카니즘을 통해서 local charge의 재분포에 따른 공간전하장(Space-charge field, $E_{sc}$ )이다. 지금까지 single beam에 의한 공간전하장을 측정하는 방법으로 birefringenc $e^{1.2}$ 와 interference metho $d^{3}$을 이용하여 굴절률 변화를 측정함으로써 얻을 수 있었다. 그러나 이런 방법들은 공간전하장의 변화를 측정하기위해서 전기광학계수를 측정하여 얻는 간접적인 방법이고 또한 실험방법도 다소 복잡하다. 따라서 본 투고에서는 이미 발표된 광굴절률 현상시 제 2 고조파 세기(SHG)의 변화로부터 공간전하장을 간단하게 측정하는 방법을 이용하여 congruent, MgO가 4mole%, F $e_2$O가 0.1mole% 첨가된 LiNb $O_3$ 단결정의 공간전하장에 대해서 연구를 하였다. 이 방법은 전기광학물질인 LiNb $O_3$에서 SHG 위상정합조건이 dc 전기장에 의존하는 성질을 이용한 것이다. 그리고 온도가 일정할 경우 전기장의 변화에 따라 SHG의 크기가 변함을 이용하였다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.112-112
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• 2011

유기박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor: OTFT)는 낮은 공정비용과 기존의 고체 실리콘 트랜지스터로서 실혐 할 수 없는 플렉시블 디스플레이, 스마트카드, 태양전지 등의 매우 넓은 활용범위로 각광받고 있는 연구 분야 중 하나이다. 본 연구에서는 열 증발 증착장비(Thermal Evaporator)를 이용하여 펜타센을 활성층으로 사용한 유기박막 트랜지스터를 제작하였다. Heavily doped된 N형 실리콘 기판을 메탄올, 에탄올, 불산 처리를 하여 세척을 한 후 PECVD를 이용하여 SiO2를 200 nm 증착하였다. 그 후 열 증발 증착 장비를 사용하여 펜타센을 활성층으로 사용하였고, 분말 형태의 펜타센의 질량을 15~60 mg으로 조절하여 활성층의 두께를 조절하였다. 펜타센 증착 후 100도에서 열처리를 하고, 그 후 Shadow Mask를 이용하여 전극을 150nm 증착하였다. 이때 전극은 Au, Al, Ni 세가지 종류를 사용하였다. 펜타센의 질량을 조절하여 증착한 활성층의 두께는 60 mg일 때 약 60 nm, 45 mg일 때 약 45 nm로 1:1의 비율로 올라가는 것을 확인 할 수 있었고, 펜타센의 두께가 30 nm일 때 특성이 가장 잘 나오는 것을 볼 수 있었다. 펜타센의 두께가 두꺼울수록 게이트에서 인가되는 전압의 필드가 제대로 걸리지 않아 특성이 나쁘게 나온 것으로 보인다. 또한 활성층을 30 nm로 고정하고 전극의 종류를 바꿔가며 전기적 특성(캐리어 이동도, 문턱전압, 전달특성 등)을 측정 했을 때 전극으로 Al보다는 Au와 Ni를 사용했을 때 전기적 특성이 더 우수하게 나오는 것을 볼 수 있었다. 메탈과 펜타센과의 일함수 차이에 따른 결과로 보여진다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.8-13
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• 2016

Superconducting properties of thin film MgB2 superconductors irradiated with 45 MeV ${\alpha}$-particle beam were studied. After the irradiation, enhancement of the critical current density and pinning force was observed, scaling close to strong pinning formula. Double logarithmic plots of the maximum pinning force density with irreversible magnetic field show a power law behavior close to carbon-doped MgB2 film or polycrystals. Variation of normalized pinning force density in the reduced magnetic field suggests scaling formulas for strong pinning mechanism like planar defects. We also observed a rapid decay of critical current density as the vortex lattice constant decreases, due to the strong interaction between vortices and increasing magnetic field.

• 한국광학회지
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• 제30권4호
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• pp.154-158
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• 2019

기존에 개발되었던 광 파라메트릭 발진기를 이용해 중적외선 분광기의 성능 평가 장치를 구축하였다. 사용된 중적외선 광 파라메트릭 발진기는 파장 1064 nm의 연속파 레이저로 펌핑되는 fan-out형 MgO-doped periodically poled lithium niobate (MgO:PPLN) 비선형 결정을 사용하여 파장가변 영역이$ 2.5{\sim}3.6{\mu}m$인 공중심 공진기 구조를 가지고 있다. 이 광 파라메트릭 발진기에 중적외선용 적분구 및 푸리에 변환 적외선 광 스펙트럼 분석기를 결합하여 중적외선 분광기 성능평가 장치를 구축하였다. 구축된 평가장치를 국내에서 개발한 중적외선용 분광기에 적용, 성능 평가를 진행함으로써 본 평가 장치를 분광기의 파장 분해능, 신호대잡음비, 분광 떠돌이광 등의 성능을 평가하는데 활용할 수 있음을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.187-191
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• 2019

고체전지, 산화물연료전지, 센서, 산화물 분리막 등 에너지 재료로 활용이 무궁한 산소 이온 전도체 중 acceptor가 첨가된 $LaAlO_3$의 전기적 특성과 고온에서의 혼합전도체로 사용 가능성을 연구하였다. Sr과 Mg을 $LaAlO_3$에 동시에 첨가하여 만든 LSAM의 전기적 특성을 교류(a.c.)와 직류(d.c.) 방법을 이용하여 다양한 산소 분압에서 측정하였다. 교류 임피던스 방법을 이용하여 LSAM의 전체 저항에서 입자(grain) 저항과 입계(grain boundary) 저항을 분리한 결과, $550^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 입계 저항이 지배적이나 $800^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 입자 저항이 대부분임을 알 수 있었다. 또 산소분압에 따른 전도도 측정을 물질의 결함모델(defect model)을 이용하여 분석해 전체 전도도를 이온 전도도와 전자 전도도로 분리하였다. 그 결과, $800^{\circ}C$ 이상의 고온에서 LSAM은 낮은 산소분압($Po_2$ < $10^{-10}atm$)에서는 산소이온 전도체이고 높은 산소분압($Po_2$ > $10^{-5}atm$)에서는 혼합전도체의 거동을 보였다. 또 온도가 증가하여도 산소이온 전도가 주도적인 산소분압의 영역은 줄어들지 않았고 낮은 산소분압에서도 안정적인 전기적 특성을 보이는 등으로 보아, LSAM은 고온의 낮은 산소분압(T > $1500^{\circ}C$, $Po_2$ < $10^{-10}atm$) 조건에서 용강에서의 산소이온센서와 같은 산소이온체로의 사용 가능성이 높다.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권4호
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• pp.151-155
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• 2007

녹색 광 발진을 위해 조화용융조성의 MgO가 첨가된 $LiNbO_3$ 결정을 이용하여 준위상정합 2차 조화파 도파로 소자를 제작하였다. 도메인 반전을 위해 +Z면에 주기적인 전극 패턴을 형성하였으며, 외부전계의 균일한 인가를 위해 LiCl 전해 용액을 사용하여 도메인을 반전 시켰다. 선택적 화학식각을 통해, 약 $6.8{\mu}m$의 분극 반전 주기를 확인 할 수 있었으며, $7{\mu}m$ ridge 높이와 $3{\mu}m$의 slap높이를 갖는 폭 $5{\mu}m$의 PPMgLN ridge-type 도파로 소자의 비선형 특성을 측정하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권1호
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• pp.25-29
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• 2016

$Eu^{3+}$-activated $MgMoO_4$ phosphor thin films were grown at $400^{\circ}C$ on quartz substrates by radio-frequency magnetron sputter deposition from a 15 mol% Eu-doped $MgMoO_4$ target. After the deposition, the phosphor thin films were annealed at several temperatures for 30 min in air. The influence of thermal annealing temperature on the structural and optical properties of $MgMoO_4:Eu^{3+}$ phosphor thin films was investigated by using X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), and ultraviolet-visible spectrophotometry. The transmittance, optical band gap, and intensities of the luminescence and excitation spectra of the thin films were found to depend on the thermal annealing temperature. The XRD patterns indicated that all the thin films had a monoclinic structure with a main (220) diffraction peak. The highest average transmittance of 91.3% in the wavelength range of 320~1100 nm was obtained for the phosphor thin film annealed at $800^{\circ}C$. At this annealing temperature the optical band gap energy was estimated as 4.83 eV. The emission and excitation spectra exhibited that the $MgMoO_4:Eu^{3+}$ phosphor thin films could be effectively excited by near ultraviolet (281 nm) light, and emitted the dominant 614 nm red light. The results show that increasing RTA temperature can enhance $Eu^{3+}$ emission and excitation intensity.

• Progress in Superconductivity
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• 제12권2호
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• pp.75-81
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• 2011

We report on the progress that has been made in developing $MgB_2$ superconducting wires and tapes for commercialization and research efforts. A number of techniques have been developed to overcome the obstacle posed by the poor critical current density ($J_c$) of pristine $MgB_2$. Chemical doping has proved to be the effective way to modify and enhance the superconducting properties, such as the $J_c$ and the irreversibility field ($B_{irr}$). More than 100 different types of dopants have been investigated over the past 8 years. Among these, the most effective dopants have been identified to be SiC and malic acid ($C_4H_6O_5$). The best results, viz. a $B_{irr}$ of 22 T and $J_c$ of $30,000\;A{\cdot}cm^{-2}$ at 4.2 K and 10 T, were reported for malic acid doped $MgB_2$ wires, which matched the benchmark performance of commercial low temperature superconductor wires. In this work, we discuss the progress made in $MgB_2$ conductors over the past few years at the University of Wollongong, Hyper Tech Research, Inc., and Ohio State University.