• Title/Summary/Keyword: PMN-PZT

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PNW-PMN-PZT 세라믹스의 Attrition Milling에 따른 입도분석 및 압전특성 (Particle Size and Piezoelectric Characteristics of PNW-PMN-PZT Ceramics as a Function of Attrition Milling process.)

  • 이상호;류주현;오동언;류성림;홍재일;정광현;정문영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.332-335
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    • 2003
  • Particle size and piezoelectric characteristics of PNW-PMN-PZT ceramics with the variations in attrition milling conditions were investigated for the piezoelectric transformer application. Particle size and distribution were decreased with increasing milling time. Dielectric constant (${\varepsilon}r$), electromechanical coupling factor (kp), mechanical quality factor (Qm) and density showed the optimum value of 1563, 0.53, 2342, 7.63, respectively at 7h milling time.

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소결조제 변화에 따른 PZW-PMN-PZT 압전 세라믹의 압전 및 유전 특성 (Piezoelectric and dielectric properties of PZW-PMN-PZT piezoelectric ceramic according to variation of sintering aids.)

  • 이갑수;이일하;류주현;류성림
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.290-291
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    • 2007
  • In this study, in order to develop the low temperature sintering multilayer piezoelectric actuator, PZW-PMN-PZT system ceramics were manufactured according to variation of sintering aids. At the sintering temperature of $900^{\circ}C$, $0.3wt%Li_2CO_3$, $0.2wt%Bi_2O_3$ and 0.2wt%CuO added specimen showed a maximum value of kp = 0.552, $d_{33}\;=\;344pC/N$ and Qm = 1320, respectively.

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초소형 광디스크 드라이브용 PMN-PT 액츄에이터 설계 (A PMN-PT Pickup Actuator for Small Form Factor Optical Disk Drives)

  • 정정섭;이승엽;박영필;이상구
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.407-412
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    • 2004
  • 본 연구에서는 PMN-PT bimorph actuator를 이용하여 초소형 광디스크 드라이브용 광픽업 구동기를 제작하였다. 최근에 휴대용 기기에서의 고용량 정보 저장기기에 대한 필요성이 대두됨에 따라 착탈식이 가능한 수 기가급 초소형 광디스크 드라이브가 개발중에 있다. PMN-PT는 약 1.5kV/cm 이하의 전기장에서는 PZT같은 압전 소자와 마찬가지로 입력 전압에 대한 변형률이 선형성을 나타내는데, 사용된 PMN-PT는 PZT의 약 3배 가까운 압전 상수값을 나타내었다. 보 끝단에 외부 힘이 작용할 때 PMN-PT bimorph 구동기가 낼 수 있는 수직 방향의 힘과 변위에 대해서 일반적인 적층 형태로 이론적인 해석을 수행 하였다. 그리고 이 bimorph로 구동될 Cymbal 형태의 변위 확대 기구의 변위에 대한 이론적인 모델을 제시하고, 이를 이용하여 2개의 bimorph로 2축을 동시에 구동하는 픽업 구동기를 제작하였다. 3개의 제작된 prototype으로 실험을 수행하여 예상 변위량과 잘 일치함을 보였다. 또한, 상용 해석 프로그램인 Matlab과 Ansys를 이용하여 Cymbal 확대 기구의 여러 파라미터에 따른 구동 성능의 민감도를 확인해 보았다.

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Sustainable Vibration Energy Harvesting Based on Zr-Doped PMN-PT Piezoelectric Single Crystal Cantilevers

  • Moon, Seung-Eon;Lee, Sung-Q;Lee, Sang-Kyun;Lee, Young-Gi;Yang, Yil-Suk;Park, Kang-Ho;Kim, Jong-Dae
    • 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.

강유전체를 적용한 무기전계발광소자의 광전특성연구 (The Study of opto-electrics characteristics of Inorganic EL(Electro luminescent) Device with combination of high dielectric constant layer)

  • 이건섭;이성의
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.407-407
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    • 2008
  • 무기EL 디스플레이는 고체재료에 전계를 가했을 때 발광하는 현상을 이용한소자로서, 급속도로 발전을 거듭하고 있으나, 유전체층에 강한전계를 가하여 발광하여야 하므로 낮은 Breakdown voltage와 효율의 한계로 인하여 휘도가 낮고 풀 컬러화 디스플레이 등 의 응용에는 적용되고 있지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 강유전체 Perovskite 구조를 가지는 ABO3 물질 중 PMN(Lead Magnesium niobate) 과 PZT (Lead Zirconate titanate) 후막을 제조하여 Inorganic EL(Electro Luminance)에 적용하고 소자의 광전특성을 평가하였다. 소자에 사용된 기판은 고온소성에 알맞은 알루미나(Al2O3)기판을 채택 하였으며, 그 위 하부전극으로는 고온소성에 따른 화학적 안정성이 우수한 Au전극을 Screen Printing 하였다. 제조 되어진 PMN후막 페이스트는 PMN(Pb(Mg1/2 Nb2/3)O3) + Glass Frit(Pb-Zn-B) + BaTiO3(99.99%) 로 합성되었으며 하부전극위에 인쇄하였다. 그 다음 PZT sol-gel을 Spin coating으로 도포 하였다. 형광체로 ZnS:Cu.Cl 을 Screen Printing을로 형성하였으며, 평탄화를 위하여 유기물 충을 Screen Printing 공정으로 성막 하였다. 상부전극으로는 DC sputter로 ITO를 증착하여 EL소자 완성 후 Spectro - Chroma meter로 소자특성을 측정하였다. 평탄화를 통한 유기물층에 변화되는 Capacitance를 Oscilloscope로 전압 전류 pulse의 변화에 따른 opto-electronic 특성을 평가하였다.

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광음향 영상화를 위한 PMN-PZT 바늘형 수중청음기 제작 (Fabrication of a PMN-PZT needle hydrophone for photoacoustic imaging)

  • ;;하강렬;김무준;강현욱;오정환
    • 한국음향학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.175-182
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    • 2016
  • 수 MHz의 초음파를 이용하는 저주파 광음향 영상장치에 적용하는 것을 목적으로 압전단결정 PMN-PZT를 사용한 바늘형 수중청음기를 설계 제작하고, 그 특성을 수신감도가 알려져 있는 상용 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 수중청음기와 비교하여 평가하였다. 설계한 수중청음기의 임펄스응답을 KLM 모델에 의해 시뮬레이션한 결과, $50{\Omega}$의 종단 임피던스에 걸리는 최대 전압을 기준으로 한 수신감도는 -261.6 dB re $1V/{\mu}Pa$이며, 2 ~ 12 MHz 대역에서 5 dB 이내의 비교적 평탄한 특성을 가지는 것으로 예측되었다. 제작한 수중청음기의 수신감도를 순음 펄스를 사용하여 측정한 결과, 측정 가능한 2 ~ 8 MHz 대역에서 상용의 수중청음기에 비해 평균 10.9 dB 높게 나타났으며, 그 값은 $-255.8{\pm}2.8$ dB re $1V/{\mu}Pa$이었다. 나아가, 제작한 수중청음기를 기계주사형 광음향 영상장치에 적용하여 머리카락에 대한 영상을 획득하였는바, 수신된 광음향 신호가 상용의 것보다 크고, 영상 또한 우수함을 알았다.

PNN-PMN-PZT 단판형 압전변압기의 온도의존성 연구 (Study on thermal effect of PNN-PMN-PZT ceramics Piezoelectric transformer)

  • 주현규;김인성;정순종;김민수;송재성;이대수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.222-223
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    • 2008
  • Recently, piezoelectric transformer is applied to wide fields. Multi layer piezoelectric transformer has the advantage of high step up ratio, high electromechanical coupling coefficient(Kp) and high mechanical quality factor(Qm), however it shows the peeling-phenomenon of electrode, and high price due to high sintering temperature. Therefore this study focus on the method for fabrication of high power rosen type piezoelectric transformers. The composition of $0.01Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3)O_3$ - 0.08Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-0.91Pb$(Zr_{0.505}Ti_{0.495})O_3$(abbreviated as PNN-PMN-PZT) ceramics is employed for this study.

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압전 단결정 재료를 이용한 이식형 인공중이용 적층 액츄에이터 개발 (Development of a Multi-Layer Actuator With Piezoelectric Single Crystals for an Implantable Hearing Aid)

  • 이상구;노용래;선주헌
    • 한국음향학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.127-132
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    • 2005
  • 이식형 인공중이용 트랜스듀서는 주파수 특성 및 구동 성능이 우수해야 하고 크기가 작아야 한다. 이러한 트랜스듀서로서 단결정 압전 재료인 PMN-PT를 이용한 적층형 액츄에이터를 제안하였고, 유한요소해석 및 제작실험을 통해 그 타당성을 밝혔다. 실험에서는 두께 $0.2{\cal}mm$를 갖는 시편을 14층으로 쌓아 최종적으로 $1{\cal}mm{\times}1{\cal}mm{\times}2.8{\cal}mm$ 크기의 PMN-PT 적층형 액츄에이터를 제작하였다. 제작된 PMN-PT 액츄에이터의 성능은 Impedance Spectrum과 구동변위 측정을 통해 PZT 액츄에이터와 비교, 평가하였고, 이를 통해 단결정 재료인 PMN-PT를 이용할 경우 우수한 성능의 인공중이용 액츄에이터 제작이 가능함을 확인하였다.

PMN-PT 압전 단결정을 이용한 고감쇠 재료 비파괴 평가용 초음파 탐촉자 연구 (Study on Ultrasonic Transducer for Non-Destructive Evaluation of Highly Attenuative Material Using PMN-PT Single Crystal)

  • 김기복;안봉영;김영길;박상기;하정수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.313-320
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    • 2007
  • 일반적으로 비파괴 검사용 초음파 탐촉자는 PZT를 이용한 압전소자가 많이 이용되어 왔다. 최근 압전특성이 PZT보다 크게 뛰어난 PMN-PT 압전 단결정 재료가 개발되어 초음파를 이용한 비파괴 평가 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구는 PMN-PT를 이용하여 발전설비 고감쇠 재료의 비파괴 평가에 적합한 초음파 탐촉자를 개발하기 위하여 수행되었다. KLM 모델을 이용하여 초음파 탐촉자의 특성을 시뮬레이션 하였으며 이를 기반으로 하여 중심주파수 1 및 2.25 MHz PMN-PT 종파용 초음파 탐촉자를 제작하여 상용 초음파 탐촉자와 그 성능을 비교하였다.