• 제목/요약/키워드: Microwave dielectric property

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Zn1-x(Li1/2La1/2)xTiOM3계 세라믹스의 저온 소결 및 마이크로파 유전특성 (Low Temperature Sintering and Microwave Dielectric Properties of Zn1-x(Li1/2La1/2)xTiO3 Ceramics)

  • 김응수;한기문
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.165-169
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    • 2004
  • $Zn_{1-x}(Li_{1/2}La_{1/2})_xTiO_3$ ($0.01{\leq}x{\leq}0.05$)세라믹스에 $H_3BO_3$를 4 wt% 첨가 후 $(Li_{1/2}La_{1/2})^{2+}$ 치환량 변화에 따른 저온 소결 거동 및 마이크로파 유전특성을 고찰하였다. 저온 소결첨가제인 H$_3$BO$_3$를 4 wt% 첨가하여 소결온도를 $1150^{\circ}C$에서 $875^{\circ}C$로 낮출 수 있었으며, 치환량 변화에 따른 유전상수와 공진주파수 온도계수(TCF)의 변화는 존재상의 유전체 혼합 법칙(dielectric mixing rule)에 의존하였고, 품질계수(Qf)는 소결 시편의 밀도와 미세구조에 의존하여 변화되었다 $875^{\circ}C$에서 3시간 소결한 경우 x=0.03에서 K=26.5, Qf=19,030 GHz, TCF=7.5 ppm$/^{\circ}C$를 얻을 수 있었다.

NSMM을 통한 Bi:YIG박막의 Bi농도에 따른 마이크로파 특성 연구

  • 이한주;윤영운;김태동;유형근;김송희;;이기진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.142-142
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    • 2009
  • Bismuth-substituted yttrium iron garnet(Bi-YIG; $Bi_xY_{3-x}Fe_5O_{12}$, x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0) thin films were fabricated on glass substrates using a metal organic decomposition (MOD) method. The dielectric property was measured by NSMM(Near-field scanning microwave microscopy) system that operating frequency is 4 Ghz. The obtained reflection coefficient $S_{11}$ of the Bi:YIG thin films with different bismuth concentration was increased as the bismuth concentration increased due to the lattice mismatch and vacancy of ions because of a lager ionic radius of bismuth ion than yttrium ion.

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Microstructure vs. Dielectric Property Correlation in the Stoichiometric Sillenites

  • Valant, Matjaz;Suvorov, Danilo
    • 한국결정학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.191-194
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    • 2000
  • Bi/sub 12/SiO/sub 20/, Bi/sub 12/GeO/sub 20/ and Bi/sub 12/O/sub 20/ compounds with the sillenite crystal structure were synthesized and sintered into the dense ceramic bodies. An analyses of the microwave dielectric properties of the Si, Ge and Ti sillenites showed a permittivity (e) of ∼40 and a negative temperature coefficient of the resonant frequency for all analogues (from -20 to -40 ppm/K). The Qxf value of the Si and Ge sillenites was measured to be ∼8.000 GHz. The Ti analogue shows a significantly lower Qxf value(∼2.500 GHz) and is sensitive to the heat-treatment conditions. By increasing the sintering temperature the size of the grains increases, which correlates with an increase in the Qxf value.

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MgO가 첨가된 (Ca,Sr)(Zr,Ti)O3의 결정구조, 미세구조 및 저손실 유전특성 (Crystal structure, microstructure, and low-loss dielectric property of MgO-added (Ca,Sr)(Zr,Ti)O3)

  • 이도혁;문경석
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.261-267
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    • 2023
  • 마이크로파 유전체 적용을 위해 (Ca, Sr)(Zr, Ti)O3 (CSZT) 계에서 MgO 첨가에 따른 결정 구조, 미세 구조, 및 유전 특성을 연구하였다. 고상 반응법을 통해 합성된 CSZT 분말은 orthorhombic 단일상을 형성하였다. CSZT의 시편을 각각 1200℃, 1300℃ 및 1400℃에서 소결하였고, 소결 후 모든 시편은 orthorhombic 단일상을 확인하였다. 또한 모든 소결 시편은 온도가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였다. 1 mol% MgO를 첨가한 시편의 경우도 소결 이후에 orthorhombic 구조를 갖는 것을 확인하였다. EDS 분석을 통해 1400℃에서 소결 중에 이차상이 형성된 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT의 입자크기분포와 치밀화는 첨가하지 않은 경우와 거의 유사했으나, 입자크기분포가 좁아지며 균일해지는 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT는 1 k Hz에서 εr = 34.14, tanδ = 0.00047, τε = -3.58 ppm/℃로 우수한 저손실 유전 특성을 가졌다.

$B_2O_3$ 와 CuO가 첨가된 $Ba(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스의 저온소결과 마이크로파 유전특성 연구 (Low-Temperature Sintering and Microwave Dielectric Properties of the $B_2O_3-$ and CuO-added $Ba(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Ceramics)

  • 임종봉;손진옥;남산;유명재;이우성;강남기;이확주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.838-841
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    • 2004
  • [ $B_2O_3$ ] added $Ba(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ (BBMN) ceramics were not sintered below $900^{\circ}C$. However, when CuO was added to the BBMN ceramic, it was sintered even at $850^{\circ}C$. The amount of the $Ba_2B_2O_5$ second phase decreased with the addition of CuO. Therefore, the CuO additive is considered to react with the $B_2O_3$ inhibiting the reaction between $B_2O_3$ and BaO. Moreover, it is suggested that the solid solution of CuO and $B_2O_3$ might be responsible for the decrease of the sintering temperature of the specimens. A dense microstructure without pores was developed with the addition of a small amount of CuO. However, a porous microstructure with large pores was formed when a large amount of CuO was added. The bulk density the dielectric constant $({\varepsilon}_r)$ and the Q-value increased with the addition of CuO but they decreased when a large amount of CuO was added. The variations of those properties are closely related to the variation of the microstructure. The excellent microwave dielectric properties of Qxf=21500 GHz, ${\varepsilon}_r=31$ and temperature coefficient of resonance frequency$({\tau}_f)=21.3\;ppm/^{\circ}C$ were obtained for the $Ba(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3+2.0\;mol%B_2O_3+10.0$ mol%CuO ceramic sintered at $875^{\circ}C$ for 2h.

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(1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ 세라믹스의 저온 소결 및 유전 특성 (Low-temperature sintering and dielectric properties of the (1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ ceramics)

  • 김윤한;윤상옥;김신;김관수;김경주;박종국
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.284-284
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    • 2007
  • In this study, the microwave dielectric property variations of (1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ composites (x=0.3, 0.5 and 0.7) with 10wt% zinc borosilicate(ZBS) glass was investigated as a function of the substitution of $ZnNb_2O_6$ with a view to applying thes system to LTCC technology. The all composition addition of 10wt% ZBS glass ensured a successful sintering below $900^{\circ}C$. In addition, a small amount of $Bi_2SiO_5$ as the secondary phase was observed in the all composition. The substitution of $ZnNb_2O_6$ on the $BiNbO_4$ composites increased the $Q{\times}f$ values, but it decreased the sinterability and dielectric constant due to the high sintering temperature and low dielectric constant of $ZnNb_2O_6\;than\;BiNbO_4$ ceramics. The increasing of $ZnNb_2O_6$ content from 0.3 to 0.7 in the (1-x)$BiNbO_4-(x)ZnNb_2O_6$ composites with 10wt% ZBS glass sintered at $900^{\circ}C$ demonstrated 28.1~15.6 in the dielectric constant$({\varepsilon}_r)$, 5,500~8,700GHz in the $Q{\times}f$ value.

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탄소나노튜브 복합재 적층판을 활용한 전파흡수체의 설계 및 성능에 대한 연구 (Study on Design and Performance of Microwave Absorbers of Carbon Nanotube Composite Laminates)

  • 김진봉;김천곤
    • Composites Research
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    • 제24권2호
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    • pp.38-45
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유리섬유 강화 복합재 적층판으로 이루어진 단일층 Dallenbach layer의 전파흡수체의 최적화 기법을 제시하고 그 성능을 분석하였다. 복합재 적층판의 전기적 특성을 제어하기 위해서 탄소나노튜브(CNT)를 혼합한 프리프레그를 사용하였다. 최적화 설계 기법은 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이를 이용하여 다양한 주파수에서 흡수체를 설계하고, 복합재의 두께 및 CNT 함유율을 최적화하였다. CNT 함유율의 최적화를 위해서는 복합재의 복소 유전율의 수치적 모델이 사용되었다. 전파흡수체의 최적설계에서 주파수에 따라서 CNT 함유율은 비례하여 증가하고, 흡수체의 두께는 반비례하여 감소한다. 흡수체의 -10 dB 흡수대역폭은 흡수체가 설계된 중심주파수에 비례하여 증가한다. 설계된 흡수체의 검증을 위해서 10 GHz에서 중심주파수를 갖는 흡수제를 제조하고 그 성능을 평가하였다. 복합재 적층판의 복소 유전율과 전파흡수체의 반사손실은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 측정하였다. 복합재의 두께와 복소 유전율에 있어서의 측정된 값과 예측치의 차이에 의해서 중심주파수의 이동, 중심주파수에서의 반사손실의 감쇄, 흡수대역폭의 감소가 발생하였다.

유체 모델을 이용한 유전체 장벽 방전 플라즈마와 전자기파 간의 시간 의존적 상호 작용 분석 (Time Dependent Interaction between Electromagnetic Wave and Dielectric Barrier Discharge Plasma Using Fluid Model)

  • 김유나;오일영;정인균;홍용준;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.857-863
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    • 2014
  • 전자기파와 플라즈마의 상호 작용을 결정하는 주요 변수는 플라즈마 주파수와 충돌 주파수이며, 이 둘은 각각 전자 밀도와 전자 온도로부터 계산할 수 있다. 이 두 값은 플라즈마 발생기 종류에 따라 결정되는 시간 의존적인 변수이다. 기존의 전파 흡수 특성 연구에서는 수치 해석적 모형의 부재로 인하여 플라즈마의 시간적/공간적 변화를 간략화하거나, 상수로 가정하여 수행하였다. 본 연구에서는 플라즈마 유체 모델을 도입하여 얻어진 시간 의존적 변수 값을 전자기파감쇠량 계산에 이용함으로써 해석의 정확도를 높이는 방식을 제안하였다. 해석 대상인 유전체 장벽 방전 플라즈마는 구조적인 단순함으로 인하여 1차원 분석만으로 플라즈마 분포의 시간적 변화를 반영할 수 있다. 본 논문은 한 주기 내에서 전자 밀도와 전자 온도를 추출하여 마이크로파 입사 시 시간적 흡수 특성 변화를 분석하였다. 또한, 전자 밀도와 전자 온도의 변화에 따라 감쇠량을 계산하여 감쇠 경향성을 분석하였다.

$({Zn}_{1/3}{Nb}_{2/3}){O}_{2}$의 첨가가 세라믹스의 상변화 및 유전특성에 미치는 영향 (Effect of $({Zn}_{1/3}{Nb}_{2/3}){O}_{2}$ Addition on the phase changes and dielectric properties of ${BaTiO}_{3}-{3TiO}_{2}$ceramics)

  • 김상근;박찬식;변재동;김경용
    • 대한전기학회논문지
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    • 제44권8호
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    • pp.1068-1074
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    • 1995
  • Effect of (Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_{2}$ addition on the phase changes and microwave dielectric properties of BaTi $O_{3}$-3Ti $O_{2}$ ceramics were investigated. Addition of (Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_{2}$ to BaTi $O_{3}$-3Ti $O_{2}$ resulted in the formation of Ba $Ti_{4}$$O_{9}$, $Ba_{2}$ $Ti_{9}$ $O_{20}$, Ba(Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_{3}$, and Ti $O_{2}$ phases. Ba $Ti_{4}$$O_{9}$ phase was gradually transformed to $Ba_{2}$ $Ti_{9}$ $O_{20}$. This was identified by XRD and microstructure. As the Ba $Ti_{4}$$O_{9}$ phase transformed to $Ba_{2}$ $Ti_{9}$ $O_{20}$ phase, the dielectric constant increased to 37.5. Q*f$_{o}$ value was 40000 at x=0.04, and the temperature coefficient of resonant frequency was +10ppm/.deg. C.C.. C.C.

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마이크로웨이브 가열 토양증기추출 공정에 의한 경유 오염 토양처리 (Remediation of the Diesel Contaminated Soils Using Thermally Enhanced Soil Vapor Extraction Process with Microwave Heating)

  • 김종운;박갑성
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권1호
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    • pp.39-46
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    • 2004
  • 마이크로웨이브 가열 SVE(토양증기추출)공정을 사용하여 경유로 오염된 건조 및 습윤토양에서의 경유와 경유계 탄화수소($C_10$$C_22$)의 제거현상 분석 실험을 수행하였다. 마이크로웨이브 가열방식이 있는 건조토양과 습윤토양에서의 제거속도는 마이크로웨이브 가열방식이 없는 토양에 비해 건조토양에서는 7배, 습윤토양에서는 1580배 높았다. 이것은 수분입자의 높은 유전율 때문으로 토양 내부에 마이크로웨이브 에너지를 빠르게 흡수시킴으로써 급격한 토양온도 증가와 증기화의 속도를 가속화시켜 경유제거의 시너지 효과를 가져왔기 때문으로 여겨진다. 마이크로웨이브 가열이 없는 SVE 공정의 건조토양과 습윤토양에서는 $C_10$$C_12$의 제거율이 67.7∼78.4%로 경유제거의 대부분을 차지하였고 $C_14$보다 무거운 탄화수소는 0∼18.5%의 낮은 제거율을 보였다. 반면에, 마이크로웨이브 가열 SVE공정의 건조토양에서는 $C_10$$C_12$가 89.3∼99.4%의 높은 비율로 제거되었으며, $C_14$보다 무거운 탄화수소도 35.6∼67.0%로 상당량 제거되었다. 한편, 마이크로웨이브 가열 SVE 공정의 습윤토양에서는 모든 탄화수소($C_10$$C_22$)가 93.6∼99.8% 제거되었다.