• 세라미스트
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• 제23권1호
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• pp.101-109
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• 2020

In this study, the phase transition behaviors of lead-free (Na_1/2Bi_1/2TiO₃)_(1-x)-(BaTiO₃)_x (NBT-BT) are investigated by using Brillouin spectroscopy. The elastic properties, sound velocity and absorption coefficient of NBT-BT are characterized as a function of temperature along different crystallographic axes. The temperature dependences of the elastic constants of NBT-BT near the morphotropic phase boundary are determined for the first time. The unpoled NBT-BT single crystals exhibits the typical relaxor behaviors, presenting broad acoustic and dielectric anomalies. The application of electric field induced discontinuous changes in the elastic properties at ~110℃, which indicates field-induced phase transition occurred. The electric field also changes the dielectric constant from more relaxor-like to ferroelectric-like dielectric behavior.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권2호
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• pp.65-68
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• 2010

$Sr_{0.6}Ba_{0.4}Nb_2O_6$ (60SBN) and $Sr_{0.75}Ba_{0.35}Nb_2O_6$ (75SBN) single crystals were grown by Czochralski method. Growing direction was <001>, and as-grown crystals has well-developed (001) plane. Temperature- and frequency dependence of dielectric constant represent relaxor ferroelectrics. 60SBN has wider optical transmittance than 75SBN.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권10호
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• pp.1021-1024
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• 2000

PMN-PT계 완화형 강유전체에서 MnO$_2$첨가가 압전물성에 미치는 영향을 -40~10$0^{\circ}C$의 온도범위에 걸쳐 조사하였다. 각각의 시편들은 -4$0^{\circ}C$에서 1.0kV/mm의 전계를 10분간 가하여 분극처리를 한 후 승온하면서 공진 반공진법에 의해 압전물성을 측정하였다. 0.9MN-0.1PT계의 경우 MnO$_2$를 첨가하였을 때 $K_{p}$ 는 거의 유지되면서도 Q$_{m}$ 값이 큰 폭으로 상승하였는데, 0.5wt% MnO$_2$첨가의 경우 -4$0^{\circ}C$에서 95로부터 480으로 증가하였다. 일반 강유전체인 PZT계에 대한 MnO$_2$의 첨가효과와 비교할 때 PMN계 완화형 강유전체에서도 동일한 경향성을 보임을 확인하였다.

• 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.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 추계총회,초청강연,특별강연,연구발표회
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• pp.142.1-142
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• 2000

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.546-547
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• 2002

Ni thin film on the PMN-PT crystal wafer were deposited by using E-beam evaporator technique. Deposited film was patterned by UV-lithography and etching and was in-diffused at 300~600C. Diffusion profile of Ni ions in PMN-PT was measured by secondary ion mass spectroscopy (SIMS).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.342-347
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• 2016

We investigated the effect of $Bi_{1/2}(Na_{0.82}K_{0.18})_{1/2}TiO_3$ (BNKT) modification on the ferroelectric and electric-field-induced strain (EFIS) properties of lead-free $0.97Bi_{1/2}(Na_{0.82}K_{0.18})_{1/2}TiO_3-0.03LaFeO_3$ (BNKTLF) ceramics as a function of BNKT content (x= 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, and 1). BNKT-modified BNKTLF powders were synthesized using a conventional solid-state reaction method. As the BNKT content x increased from 0 to 1 the normalized electric-field-induced strain ($S_{max}/E_{max}$) was observed to increase at relatively low fields, i.e., below the poling field. Moreover, BNKTLF-30BNKT showed about 460 pm/V as low as at 3 kV/mm, which is a considerably high value among the lead-free systems reported so far. Consequently, it was confirmed that ceramic-ceramic composite, a mixture of an ergodic relaxor matrix and embedded ferroelectric seeds, is a salient way to make lead-free piezoelectrics practical with enhanced EFIS at low field as well as less hysterical.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.562-566
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• 2001

The effects of MnO$_2$ addition on the properties in Pb(Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_3$ relaxor ferroelectrics were studied in the phase transition temperature range from -4$0^{\circ}C$ to 11$0^{\circ}C$. Specimens were made via solid state processing method. Dielectric properties, piezoelctric properties, electric-field-induced strain were examined to clarify the effect of MnO$_2$ addition in 0.9MN-0.1PT. As the amount of MnO$_2$ increases, the maximum dielectric constant and the dielectric loss decreases. Q$_{m}$ increased by increasing the doping contents of Mn. When 0.5wt% MnO$_2$ was doped, Q$_{m}$ increased from 95 to 480. The electric-filed-induced strain and polarization decreases as the amount of MnO$_2$ increases. From the experimental results, it was suggested that Mn behaves as an ferroelectric domain pinning element.ent.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.408-414
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• 2021

This study analyzes the phase transition behavior and electrical properties of lead-free (1-x)K_0.5Na_0.5NbO₃-xBaZrO₃ (KNN-100xBZ) piezoelectric ceramics. The stabilized crystal structures in BaZrO₃-modified KNN ceramics is clarified to be pseudocubic. The polymorphic phase transition from the orthorhombic to pseudocubic phases can be observed with KNN-6BZ ceramics considering the optimized piezoelectric constant (d₃₃). Electromechanical strain behaviors are discussed. Accordingly, the enhancement of strain value at x = 0.08 (composition) may originate from the coexistence of ferroelectric domains and polar nanoregions. A schematic of domains for KNN, KNN-8BZ, and KNN-15BZ ceramics has been proposed to describe the relationship between the stabilized relaxor and changes in electrical properties.

• 한국결정학회지
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• 제13권3_4호
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• pp.165-171
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• 2002

고상반응법에 의해 합성된 분말을 $1100^{\circ}C$에서 소결함으로써 밀도가 $9.3g/cm^3$이고 평균입경이 $5.1{\pm}1.2{\mu}$인 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$를 단일상으로 합성하였다. (공간군: Pm3m) $-150{\sim}50^{\circ}C$에서 측정된 비유전율은 인가전압의 주파수가 1kHz일 때 $-41^{\circ}C$에서 비유전율이 3100으로 최대값을 가지고 유전완화(dielectric relaxation)현상 및 완만한 상전이(diffuse phase transition, DPT)가 뚜렷하게 관찰되는 전형적인 완화형 강유전특성을 보였으며 소결후 $1000^{\circ}C$에서의 열처리 시간이 증가함 에 따라 상전이의 완만화도는 감소하여 정상 강유전체화 하였다. 한편, 소결직후 $Fe^{3+}$와 $Ta^{5+}$ 이온은 투과전자현미경으로도 검출할 수 없는 정도의 단거리 영역에서 화학양론적으로 1 : 1 질서 배열하고 있으며 이러한 B자리 양이온의 질서배열은 열처리 시간이 증가함에 따라 강화됨을 라만분광법으로 확인하였다. 소결직후 $Pb(Fe^{12}Ta_{1/2})O_3$센서의 완화형 강유전특성은 B자리 양이온의 화학양론적 1:1 단거리 질서배열구조와, 열처리한 $Pb(Fe_{1/2}TA_{1/2})O_3$에서의 완화형 강유전특성 감소는 열처리에 따라 강화된 화학양론적 1:1 단거리 질서배열구조와 연관지을 수 있었다.