• 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.

• 한국재료학회지
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• 제8권1호
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• pp.3-9
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• 1998

40$0^{\circ}C$ H$_{2}$O, D$_{2}$O및 $O_{2}$분위기에서 Zr-2.5Nb합금의 부식거동을 분석하였다. Martensitic $\alpha$'-Zr상이나 $\alpha$-Zr과 $\beta$-Zr상의 Zr-2.5Nb합금인 경우, 부식분위기에 매우 민감하여, $O_{2}$속에서 가장 큰 부식속도를 보였다. 반면, $\alpha$-Zr나 $\beta$-Zr상의 경우, 부식 매질에 따른 별다른 차이없이 높은 부식저항성을 보였다. 이러한 Zr-2.5Nb 합금의 미세조직 및 부식 매질에 따른 부식거동변화는 Zr-2.5Nb 합금의 음극 지배 부식반응의 관점으로 해석되었으며, 이들 결과를 이용하여 CANDU 형및 RBMK 형 Zr-2.5Nb 압력관의 가동조건 차이를 설명할 수 있었다. Zr-2.5Nb 합금의 모든 조직에서 주로 단사정 ZrO$_{2}$산화물이 형성되었으며, 산화물내 정방정 ZrO$_{2}$비율은 산화물 두께가 증가함에 따라 감소하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.330-335
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• 2014

Niobium pentoxide ($Nb_2O_5$) 나노입자는 niobium (V) chloride 와 pluronic F108NF를 전구체와 주형제로 사용하여 합성하였다. $Nb_2O_5$-graphene나노복합체는 아르곤 가스 분위기 전기로 조건에서 2시간 동안 $700^{\circ}C$로 가열하였다. 시료의 결정화도, 결정형태, 광촉매 분해 반응성은 X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, UV-vis spectroscopy를 사용하여 측정하였다. $Nb_2O_5$-graphene나노복합체는 254 nm의 자외선 조건에서 유기염료 광촉매 분해 반응의 광촉매로 사용되었다. 유기염료는 methylene blue (MB), methyl orange (MO), rhodamine B (RhB), brilliant green (BG)이 사용되었다. 또한 $Nb_2O_5$-graphene나노복합체를 사용하여 유기염료 광촉매 분해 반응의 반응 속도를 결정하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.863-870
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• 2002

$Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 $Ta^{5+}$을 $Ta^{5+}$과 이온반경이 같고 원자량이 약 1/2배인 $Nb^{5+}$으로 치환한 $Pb{{Fe_{1/2}(Ta_(1-x)Nb_x)_{1/2}}O_3$ (x=0.0∼1.0) 고용체를 단일상으로 합성하여 그 유전특성 및 B자리 양이온 질서배열구조를 조사하였다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$는 유전완화현상 및 완만한 상전이가 뚜렷하게 관찰되는 전형적인 완화형 강유전특성을 보였지만, $Ta^{5+}$이 $Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 유전완화현상은 감소하고 상전이는 급격해져 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$는 유전완화현상이 전혀 관찰되지 않는 정상 강유전특성을 보였다. Raman 분광법에 의해 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 $Fe^{3+}$과 $Ta^{5+}$은 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적으로 1:1 질서배열하고 있으며, $Ta^{5+}$이 $Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 $Fe^{3+}$과 ($Ta^{5+}-Nb^{5+}$) 간의 질서배열은 약화되어 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$의 $Fe^{3+}$과 $Nb^{5+}$은 완전 무질서배열하고 있음이 밝혀졌다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 완화형 강유전특성은 B자리 양이온들이 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적 1:1 질서배열을 하고 있는 것과, 또 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 $Ta^{5+}$이 $Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 완화형 강유전특성이 감소되는 것은 이 질서배열이 약화되는 것과 그리고 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$의 정상 강유전특성은 B자리 양이온들이 완전 무질서배열을 하고 있는 것과 연관지을 수 있었다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.27-28
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• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.484-492
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• 1994

Nb$_2$O$_{5}$가 첨가된 $UO_2$ 소결체의 미세조직을 수소와 이산화탄소 분위기에서 연구하였다. Pellet을 1$700^{\circ}C$ 수소분위기 그리고 130$0^{\circ}C$ 이산화탄소 분위기에서 1-41 시간 동안 소결하였다. Nb$_2$O$_{5}$를 첨가하면 큰 기공들이 형성되고, 이 기공들은 수소분위기에서는 어느정도 수축하지만 이산화탄소 분위기에서는 거의 소멸하지 않는다. 작은 기공들은 수소분위기에서는 거의 전부 소멸되며 이산화탄소 분위기에서는 거의 소멸하지 않는다. 그리고 결정립의 크기도 수소분위기에서 훨씬 증대한다. 따라서 Nb$_2$O$_{5}$ 첨가에 의한 우라늄 확산은 수소분위기에서 훨씬 증가하는 것으로 생각된다. 수소 분위기에서 소결한 Nb$_2$O$_{5}$ 첨가 $UO_2$ pellet의 미세조직을 노내성능의 관점에서 평가하였다. 우라늄 확산의 증가를 설명하기 위해서 Nb$_2$O$_{5}$ 첨가에 의해서 형성 가능한 결함들을 고찰하였다.함들을 고찰하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1190-1196
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• 2002

$(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ (0${\le}$x${\le}$1.0) 세라믹스의 조성 변화에 따른 마이크로파 유전 특성 및 적층체 특성을 연구하였다.0.25${\le}$x${\le}$0.75의 조성 범위에서 stibotantalate 구조를 갖는 $BiNbO_4$와 columbite 구조를 갖는 $CaNb_2O_6$의 혼합상으로 존재하였으며, 이차상의 형성이나 상전이는 관찰할 수 없었다. $(1-x)BiNbO_4-xCaNb_2O_6$ 세라믹스의 유전상수(K)는 조재상의 유전 특성에 크게 의존하여 Maxwell 관계식으로부터 계산된 유전체 혼합법칙으로 정량화가 가능하였다. $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$에 $CuV_2O_6$를 0.8 wt% 첨가하여 1000${\circ}C$에서 3시간 소결한 결과, 유전상수 26, 품질계수(Qf) 43000 GHz 및 공진주파수 온도계수(TCF) -18 ppm/${\circ}C$의 마이크로파 유전특성을 얻을 수 있었다. $0.5BiNbO_4-0.5CaNb_2O_6$ 그린쉬트(green sheet)를 850∼900${\circ}C$에서 20분간 소결하여 얻은 적층체의 X-Y 수축율 편차와 캠버 값은 $BiNbO_4$ 적층체 보다 작게 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.56-60
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• 2001

90.24 mol% ZrO$_2$-5.31 mol% $Y_2$O$_3$-4.45 mol% Nb$_2$O$_{5}$ 조성의 (Y,Nb)-TZP와 (Y,Nb)-TZP/Al$_2$O$_3$복합체를 155$0^{\circ}C$~1$600^{\circ}C$에서 1~2시간 소결하여 제조하였다. 시편의 결함에 대한 저항성을 조사하기 위하여 R-curve, Weibull modulus, slow crack growth 변수 등을 조사하였다. 실험결과, (Y,Nb)-TZP와 (Y,Nb)-TZP/Al$_2$O$_3$복합체 모두 상용 3Y-TZP 보다 우수한 결함 저항성이 관찰되었다. (Y,Nb)-TZP/Al$_2$O$_3$복합체의 결함 저항성은 $Al_2$O$_3$첨가에 의한 결정립 가교 인화, 분산강화, R-curve 효과에 의한 것으로 추정된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.538-542
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• 2019

광 전환 효율에 관여하는 $TiO_2$와 같은 반도체 산화물은 염료 감응 태양전지(Dye-sensitized solar cell, DSSC)의 주요 요소이며, 효율을 개선하기 위해 서로 다른 반도체 산화물을 혼합하여 Pastes를 제조해 사용하는 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 $TiO_2-Nb_2O_5$ 혼합 반도체 산화물을 제조하여 염료 감응 태양전지의 특성을 분석하였다. 혼합 반도체 산화물이 광 전환 효율에 미치는 전기적인 특성을 분석하기 위해서 $Nb_2O_5$을 서로 다른 비율로 첨가하여 태양전지를 제작하였다. 이에 $Nb_2O_5$가 첨가됨에 따라 전해질과의 접촉에 의한 재결합 현상보다 전도성이 겅화되어 태양전지의 단락 전류, 개방전압, 변환 효율 등이 개선되는 것을 확인하였다.