• 제목/요약/키워드: hysteresis curves

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전장하에서 PLZTd의 반강유전-강유전 상전이의 동시적 X-선 회절 측정 (Simulataneous X-ray Diffraction Measurements of the Antiferroelectric-ferroelectric Phase Transition of PLZT under Electric Field)

  • 고태경;조동수;강현구
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.1292-1300
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    • 1996
  • PLZT(x/70/30)의 x=7.5, 8.0, 8.5, 10.5 조성에 대하여 전계인가와 동시에 X-선 회절측정을 전계 20kV/cm에 이르기까지 수행하였다. 모든 PLZT는 입방상에 속하였다. x=7.5, 8.0, 8.5에서 PLZT는 4~8kV/cm의 낮은 전계에 이르기까지 반강유전적인 특성을 보였으며 보다 높은 전계에서는 강유전적인 특성을 나타내었다. 온도에 따른 유전상수의 측정에 따르면 x=7.5, 8.0, 8.5 조성에서 PLZT는 완화형 강유전체와 유사하였으며 50-7$0^{\circ}C$에서 확산적인 반강유전-상유전 상전이가 나타났다. 자발분극-전계(P-E) 이력곡선은 이들이 반강유전적인 특성을 가지고 있음을 보여주었다. 매우 넓은 큐리점의 분포는 이들 PLZT의 결정구조에서 La 치환에 의한 양이온 및 빈자리의 무질서도가 상당함을 시사한다. PLZT (10.5/70/30)의 전계에 따른 변형은 매우 미미하였으며 이력현상이 없는 상유전적인 특성을 보였다. 전계인가에 따른 변형률은 La 치환량이 증가함에 따라 감소하였다. PLZT(7.5/70/30)에서 110회절선의 강도는 전계인가에 민감하게 변화하여, [110] 방향에 평행한 자발분극을 가지는 분역이 전계인가로 유도된 PLZT의 강유전상에서 발달된 것처럼 여겨진다.

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새만금지역 준설토의 불포화 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Unsaturated Characteristics of Dredging Soils at Saemangeum Area)

  • 송영석;유승경
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.25-32
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    • 2011
  • 본 연구에서는 자동 흙-함수특성곡선 시험장치를 이용하여 새만금지역에서 채취한 준설토의 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 측정결과를 토대로 Van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 동일한 유효포화도에서 건조과정의 모관흡수력은 습윤과정의 모관흡수력보다 크게 나타났다. Lu and Likos(2006)의 방법을 이용하여 모관흡수력에 따른 흡입응력을 산정하고, 흙-함수특성곡선(SWCC)의 불포화 관련계수를 토대로 흡입응력특성곡선(SSCC)을 예측하였다. 건조과정의 흡입응력은 유효포화도가 증가함에 따라 증가하다가 감소하지만 습윤과정의 흡입응력은 유효포화도가 증가함에 따라 지속적으로 감소한다. 또한 동일한 유효포화도에서 건조과정의 흡입응력은 습윤과정의 흡입응력보다 크게 나타났다. 한편 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 투수계수함수(HCF)를 예측하였다. 체적함수비가 증가함에 따라 불포화 투수계수는 증가하며, 동일한 모관흡수력에서 건조과정의 투수계수가 습윤과정의 투수계수보다 크게 나타났다. 흙-함수특성곡선(SWCC)과 흡입응력특성곡선(SSCC)의 산정결과에 의하면 건조 및 습윤과정에서 흡입응력 혹은 모관흡수력에 대한 이력현상이 발생되었다. 이러한 이력현상은 흙입자 사이의 간극수로 인한 잉크병 효과에 의한 것이다.

게이트 절연막 조성에 따른 a-ITGZO 박막트랜지스터의 전기적 특성 연구 (Effect of Gate Dielectrics on Electrical Characteristics of a-ITGZO Thin-Film Transistors)

  • 공희성;조경아;김상식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.501-505
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    • 2021
  • 본 연구에서는 HfO2와 Al2O3 비율을 조절하여 게이트 절연막을 구성하고, 게이트 절연막에 따른 a-ITGZO 박막트랜지스터의 전기적 특성을 분석하였다. HfO2 게이트 절연막, HfO2와 Al2O3 비율이 2:1인 게이트 절연막, HfO2와 Al2O3 비율이 1:1인 게이트 절연막으로 구성된 a-ITGZO 박막트랜지스터의 전자이동도는 각각 32.3, 26.4, 16.8 cm2/Vs이고 SS 값은 각각 206, 160, 173 mV/dec 이며 히스테리시스 윈도우 폭은 각각 0.60, 0.12, 0.09 V 이었다. 게이트 절연막에서 Al2O3 비율이 높아질수록 a-ITGZO 박막트랜지스터의 히스테리시스 윈도우 폭이 감소했는데, 이는 Al2O3 비율이 높아질수록 게이트 절연막과 채널 박막 사이의 interface trap density가 감소했기 때문이다.

RF 마그네트론 스퍼터링법에 의해 증착된 SrBi$_2$$Nb_2$>$O_9$ 박막의 전기적 특성에 관한 연구 (Electrical Properties of SrBi$_2$$Nb_2$>$O_9$ Thin Films deposited by RF Magnetron Sputtering Method)

  • 조금석;최훈상;이관;최인훈
    • 한국재료학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.290-293
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    • 2001
  • 세라믹 타겟인 Sr$_2$Nb$_2$O$_{7}$ (SNO)과 Bi$_2$O$_3$을 장착한 RF-마그네트론 스퍼터링을 이용하여 SrBi$_2$Nb$_2$O$_{9}$ (SBN) 박막을 p-type Si(100) 기판 위에 증착하였다. 증착시 두 타겟의 파워비를 조절하여 조성의 변화에 따른 SBN 박막의 구조적 및 전기적 특성을 조사하였다. 증착된 SBN 박막은 $700^{\circ}C$의 산소분위기에서 1시간 동안 열처리를 하였으며 상부전극으로 Pt를 증착한 후 산소분위기에서 30분 동안 $700^{\circ}C$에서 전극 후열처리를 실시하였다. 증착된 SBN 박막은 $700^{\circ}C$ 열터리 후에 페로브스카이트 상을 나타냈으며 SNO 타겟과 Bi$_2$O$_3$타겟의 파워가 120 W/100 W 일 때 가장 좋은 전기적 특성을 나타내었다. 이때의 조성은 EPMA(Electron Probe X-ray Micro Analyzer) 분석을 통하여 확인하였으며 Sr:Bi:Nb의 비가 약 1:3:2임을 나타내었다. 이러한 과잉의 Bi조성을 가진 SBN 박막은 3-9 V의 인가전압에서 1.8 V-6.3 V의 우수한 메모리 윈도우 값을 나타내었으며 누설전류 값은 인가전압 5 V에서 1.54$\times$$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$였다.

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부산 임기광산 폐석적치장 광미의 불포화 특성곡선 산정 (Estimation on Unsaturated Characteristic Curves of Tailings obtained from Waste Dump of Imgi Mine in Busan)

  • 송영석;김경수;정승원;이춘오
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.47-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 임기광산 폐석적치장을 형성하고 있는 광미의 불포화 특성을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 산정된 흙-함수특선곡선(SWCC)의 ${\alpha}$와 n을 이용하여 흙의 종류를 구분하면 폐석적치장 광미시료는 점토질 모래(clayey sand)에 해당한다. Lu and Likos 방법으로 광미시료의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 흙-함수특성곡선(SWCC)과 유사한 S자형 곡선을 나타낸다. 동일한 유효포화도에서 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 발생되는 이력현상이 나타났다. 그리고 불포화토의 유효응력은 공기함입치 이내로 작용할 경우 포화시 유효응력과 동일하나, 공기함입치 이상의 모관흡수력이 작용할 경우 포화토의 유효응력보다 큰 값을 갖는다. 한편, van Genuchten 방법으로 산정된 광미시료의 불포화 투수계수는 모관흡수력이 증가함에 따라 감소하며, 건조과정의 투수계수가 습윤과정의 투수계수보가 크게 발생됨을 알 수 있다.

Effect of RTA Treatment on $LiNbO_3$ MFS Memory Capacitors

  • Park, Seok-Won;Park, Yu-Shin;Lim, Dong-Gun;Moon, Sang-Il;Kim, Sung-Hoon;Jang, Bum-Sik;Junsin Yi
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권2호
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    • pp.138-142
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    • 2000
  • Thin film $LiNbO_3$MFS (metal-ferroelectric-semiconductor) capacitor showed improved characteristics such as low interface trap density, low interaction with Si substrate, and large remanent polarization. This paper reports ferroelectric $LiNbO_3$thin films grown directly on p-type Si (100) substrates by 13.56 MHz RF magnetron sputtering system for FRAM (ferroelectric random access memory) applications. RTA (rapid thermal anneal) treatment was performed for as-deposited films in an oxygen atmosphere at $600^{\circ}C$ for 60sec. We learned from X-ray diffraction that the RTA treated films were changed from amorphous to poly-crystalline $LiNbO_3$which exhibited (012), (015), (022), and (023) plane. Low temperature film growth and post RTA treatments improved the leakage current of $LiNbO_3$films while keeping other properties almost as same as high substrate temperature grown samples. The leakage current density of $LiNbO_3$films decreased from $10^{-5}$ to $10^{-7}$A/$\textrm{cm}^2$ after RTA treatment. Breakdown electric field of the films exhibited higher than 500 kV/cm. C-V curves showed the clockwise hysteresis which represents ferroelectric switching characteristics. Calculated dielectric constant of thin film $LiNbO_3$illustrated as high as 27.9. From ferroelectric measurement, the remanent polarization and coercive field were achieved as 1.37 $\muC/\textrm{cm}^2$ and 170 kV/cm, respectively.

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Effects of Cr Doping on Magnetic Properties of Inverse Spinel CoFe2O4 Thin Films

  • Kim, Kwang-Joo;Kim, Hee-Kyung;Park, Young-Ran;Park, Jae-Yun
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권1호
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    • pp.51-54
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    • 2006
  • Variation of magnetic properties through Cr substitution for Co in inverse-spinel $CoFe_2O_4$ has been investigated by vibrating-sample magnetometry (VSM) and conversion electron $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy (CEMS). $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples were prepared as thin films by a sol-gel method. The lattice constant of the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ samples was found to remain unchanged, explainable in terms of a reduction of tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$ due to substitution of $Cr^{3+}$ ion into octahedral $Co^{2+}$ site. The existence of the tetrahedral $Fe^{2+}$ ions in $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ was confirmed by CEMS analysis. Room-temperature magnetic hysteresis curves for the $Cr_{x}Co_{1-x}Fe_2O_4$ films measured by VSM revealed that the saturation magnetization $M_s$ increases by Cr doping. The $M_s$ is maximized when x = 0.1 and decreases for higher x but is still bigger than that of $CoFe_2O_4$. The increase of $M_s$ can be explained partly by the reduction of the tetrahedral $Fe^{3+}$ ion to $Fe^{2+}$.

마이크로파 소성법으로 제조한 BNT-ST 세라믹스의 유전 및 압전 특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of Microwave Sintered BNT-ST Ceramics)

  • 이상훈;김성현;에르키노프 파루크;웬 호앙 티엔 코이;즈엉 짱 안;한형수;이재신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.37-44
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    • 2020
  • This study investigated the microstructure and piezoelectric properties of lead-free 0.74(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.26SrTiO3 (BNST26) piezoelectric ceramics sintered using a microwave furnace. For comparison, specimens were also prepared using a conventional furnace sintering (CFS). Average grain sizes of 2.4 ㎛ and 3.2 ㎛ were obtained in the sample sintered at 1,100℃ for 5 min using microwave sintering (MWS) and at 1,175℃ for 2 h using CFS, respectively. To quantify the changes in the microstructures and electrical properties according to the sintering conditions, the polarization hysteresis, bipolar and unipolar strain curves, and temperature dependence of permittivity were evaluated. As a result, it was determined that the Pmax (maximum polarization), Pr (remanent polarization) and Smax (maximum strain) values tend to increase with the average grain size. Based on these results, it is concluded that the MWS method can produce lead-free ceramics with superior performance in a relatively short time compared to the conventional CFS method.

건조 및 습윤과정에서 보은 화강암 풍화토의 불포화특성곡선 비교 (Comparative Study on Unsaturated Characteristic Curves of Boeun Granite Weathered Soil during Drying and Wetting Paths)

  • 송영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권7호
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    • pp.15-24
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    • 2016
  • 보은 화강암 풍화토에 대한 불포화 특성을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선 시험장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 이를 토대로 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정한 결과 유효포화도에 따른 모관흡수력은 S자형의 비선형적인 관계를 나타내며, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 이력현상이 발생되었다. Lu and Likos(2006)의 방법을 이용하여 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 유효포화도가 낮은 경우 건조과정의 흡입응력은 일정하게 유지되나 습윤과정의 흡입응력은 증가하는 경향을 보인다. 그러나 유효포화도가 큰 경우에는 동일한 유효포화도에서 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 발생되었다. 한편 계수추정방법의 하나인 van Genuchten(1980)의 방법을 이용하여 투수계수함수(HCF)를 산정한 결과 모관흡수력이 증가함에 따라 불포화 투수계수는 감소하며, 모관흡수력에 따른 불포화 투수계수의 감소 속도는 건조과정이 습윤과정보다 더 크게 발생됨을 알 수 있다.

Effects of prestretch on stress relaxation and permanent deformation of orthodontic synthetic elastomeric chains

  • Chang, Jee Hae;Hwang, Chung-Ju;Kim, Kyung-Ho;Cha, Jung-Yul;Kim, Kwang-Mahn;Yu, Hyung Seog
    • 대한치과교정학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.384-394
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    • 2018
  • Objective: This study was performed to investigate an appropriate degree of prestretch for orthodontic synthetic elastomeric chains focusing on time-dependent viscoelastic properties. Methods: Orthodontic synthetic elastomeric chains of two brands were prestretched to 50, 100, 150, and 200% of the original length in one and three cycles, and the hysteresis areas of the obtained stress-strain curves were determined. Acrylic plates were employed to maintain constant strain during the experiment. A total of 180 samples were classified into nine groups according to brand, and their stresses and permanent deformations were measured immediately after prestretch (0 hour), after 1 hour and 24 hours, and after 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 weeks. The relationship between stress relaxation and permanent deformation was investigated for various degrees of prestretch, and the estimated stress resulting from tooth movement was calculated. Results: The degree of prestretch and the stress relaxation ratio exhibited a strong negative correlation, whereas no correlation was found between the degree of prestretch and the average normalized permanent strain. The maximal estimated stress was observed when prestretch was performed in three cycles to 200% of the original length. Conclusions: Although prestretch benefited residual stress, it did not exhibit negative effects such as permanent deformation. The maximal estimated stress was observed at the maximal prestretch, but the difference between prestretch and control groups decreased with time. In general, higher residual stresses were observed for product B than for product A, but this difference was not clinically significant.