• 한국세라믹학회지
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• 제49권6호
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• pp.485-492
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• 2012

Dense and single phase $BiFeO_3$ (BFO) ceramics were prepared using attrition milled calcined (coarse) powders of an average particle size of ${\approx}3{\mu}m$ by conventional sintering process. A relative density of ${\approx}96%$ with average grain size $7.3{\mu}m$ was obtained when the powder compacts were sintered at $850^{\circ}C$ even for a shorter duration of 10 min. In contrast, densification barely occurred at $800^{\circ}C$ for up to 12 h rather the microstruce showed the growth of abnormal grains. The grain growth behavior at different temperatures is discussed in terms of nonlinear growth rates with respect to the driving force. The sample sintered at $850^{\circ}C$ for 12 h showed enhanced electrical properties with leakage current density of $4{\times}10^{-7}A/cm^2$ at 1 kV/cm, remnant polarization $2P_r$ of $8{\mu}C/cm^2$ at 20 kV/cm, and minimal dissipation factor (tan ${\delta}$) of ~0.025 at $10^6$ Hz. These values are comparable to the previously reported values obtained using unconventional sintering techniques such as spark plasma sintering and rapid liquid phase sintering.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권3호
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• pp.116-120
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• 2012

In this paper, ZnO-Epoxy nanocomposites (NEP) were prepared and epoxy composites that contain 5 wt% micro ZnO (MEP) and deliberately not well dispersed nano ZnO (NDNEP) were also prepared for purpose of comparison. The effects of the particle size and dispersion of ZnO on dielectric properties of epoxy resin were chiefly studied. Test results showed that: at a loading of 5 wt%, the three epoxy composites seem to have no significant difference on resistivity compared to epoxy resin; Dielectric constants of all the epoxy composites are also basically the same but they are bigger compared to that of the pure epoxy resin (unfilled); Dielectric dissipation factors ($tan{\delta}$) of NDNEP is greater than that of NEP and MEP. NEP has the minimum dielectric loss factor, whereas dielectric loss factors of the three epoxy composites are larger than that of the pure epoxy resin. The decreasing order of electrical breakdown strength for the three epoxy composites and for the pure epoxy resin is as follows: NEP>MEP>NDNEP>EP. Finally, in order to explain the experimental results the aggregation interface phase was proposed. Furthermore, addition of well dispersed nano filler has proved to have a positive effect on the improvement of the dielectric properties of epoxy resin.

• 전기학회논문지
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• 제64권12호
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• pp.1724-1729
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• 2015

Chlorosulfonated polyethylene (CSPE) was not flooded seawater and flooded seawater & freshwater for 5 days, respectively, and these samples are referred to as BSF(before seawater flooding) and ASFF(after seawater & freshwater flooding), respectively. The apparent density, dissipation factor, relative permittivity, melting temperature, dielectric breakdown time and increased time of applied voltage are higher than those of BSF, but the insulating resistance, dielectric strength, percent elongation and glass transition temperature of ASFF are lower than those of BSF. The differential temperature of those is $0.026{\sim}0.028(^{\circ}C)$ after AC and DC voltage is applied to ASFF, respectively, and the differential temperature of those is $0.013{\sim}0.037(^{\circ}C)$ after AC and DC voltage is applied to BSF, respectively. In the case AC and DC voltage is applied to ASFF as well as BSF, the variations in temperature of AC voltage are higher than those of DC voltage. It is investigated that dielectric loss due to dissipation factor ($tan{\delta}$) is related to electric dipole conduction current. It is certain that the ionic (electron or hole) leakage current was increased by conducting ions such as $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $Ca^{2+}$ and $K^+$, those are related to cured atoms of O and S that relatively increased after seawater flooding.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제29권10호
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• pp.586-591
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• 2019

This study describes the doping effect of $Yb_2O_3$ on microstructure, electrical and dielectric properties of $ZnO-V_2O_5-MnO_2-Nb_2O_5$ (ZVMN) ceramic semiconductors sintered at a temperature as low as $900^{\circ}C$. As the doping content of $Yb_2O_3$ increases, the ceramic density slightly increases from 5.50 to $5.54g/cm^3$; also, the average ZnO grain size is in the range of $5.3-5.6{\mu}m$. The switching voltage increases from 4,874 to 5,494 V/cm when the doping content of $Yb_2O_3$ is less than 0.1 mol%, whereas further doping decreases this value. The ZVMN ceramic semiconductors doped with 0.1 mol% $Yb_2O_3$ reveal an excellent nonohmic coefficient as high as 70. The donor density of ZnO gain increases in the range of $2.46-7.41{\times}10^{17}cm^{-3}$ with increasing doping content of $Yb_2O_3$ and the potential barrier height and surface state density at the grain boundaries exhibits a maximum value (1.25 eV) at 0.1 mol%. The dielectric constant (at 1 kHz) decreases from 592.7 to 501.4 until the doping content of $Yb_2O_3$ reaches 0.1 mol%, whereas further doping increases it. The value of $tan{\delta}$ increases from 0.209 to 0.268 with the doping content of $Yb_2O_3$.

• Advances in materials Research
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• 제2권2호
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• pp.77-91
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• 2013

High quality nanoparticles of neodymium barium niobium ($NdBa_2NbO_6$) perovskites have been synthesized using an auto ignition combustion technique for the first time. The nanoparticles thus obtained have been characterized by powder X-ray diffraction, thermo gravimetric analysis, differential thermal analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. UV-Visible absorption and photoluminescence spectra of the samples are also recorded. The structural analysis shows that the nano powder is phase pure with the average particle size of 35 nm. The band gap determined for $NdBa_2NbO_6$ is 3.9 eV which corresponds to UV-radiation for optical inter band transition with a wavelength of 370nm. The nanopowder could be sintered to 96% of the theoretical density at $1325^{\circ}C$ for 2h. The ultrafine cuboidal nature of nanopowders with fewer degree of agglomeration improved the sinterability for compactness at relatively lower temperature and time. During the sintering process the wide band gap semiconducting behavior diminishes and the material turns to a high permittivity dielectric. The microstructure of the sintered surface was examined using scanning electron microscopy. The striking value of dielectric constant ${\varepsilon}_r=43$, loss factor tan ${\delta}=1.97{\times}10^{-4}$ and the observed band gap value make it suitable for many dielectric devices.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권6호
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• pp.494-500
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• 2018

In this study, the effect of the content of $MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2$ (MCAS) glass additives on the properties of AlN ceramics is investigated. Dilatometric analysis and isothermal sintering for AlN compacts with MCAS contents varying between 5 and 20 wt% are carried out at temperatures ranging up to $1600^{\circ}C$. The results showed that the shrinkage of the AlN specimens increases with increasing MCAS content, and that full densification can be obtained irrespective of the MCAS content. Moreover, properties of the AlN-MCAS specimens such as microhardness, thermal conductivity, dielectric constant, and dielectric loss are analyzed. Microhardness and thermal conductivity decrease with increasing MCAS content. An acceptable candidate for AlN application is obtained: an AlN-MCAS composite with a thermal conductivity over $70W/m{\cdot}K$ and a dielectric loss tangent (tan ${\delta}$) below $0.6{\times}10^{-3}$, with up to 10 wt% MCAS content.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.35-39
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• 2019

In this study, we investigated the optimum calcination temperature of lead-free $0.74(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3-0.26SrTiO_3$(BNST) piezoelectric ceramics by analyzing the crystal structure, dielectric properties, and electric field-induced strain behavior. BNST ceramics prepared by conventional solid-state reaction methods at various calcination temperatures according to the industrial standard. All samples of BNST ceramics were subsequently sintered at $1,175^{\circ}C$ for 2 h. Crystal structure classification of the ceramics showed a single perovskite phase, with no second phase detectable for the samples calcined at $750^{\circ}C$ or higher. BNST samples calcined at $850^{\circ}C$ exhibited the most optimal values for itsand the common physical parameters of $density=5.518g/cm^3$, ${\varepsilon}=1,871.837$, $tan{\delta}=0.047$, and ${d_{33}}^*=874pm/V$.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.16-21
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• 2017

본 논문은 모바일 기기(노트북, 핸드폰, 태블릿 PC 등)를 위한 공진형 무선전력전송 시스템(Magnetic Resonance - Wireless Power Transfer; MR-WPT)의 실용성을 높이기 위한 평면형 소형 공진기 설계 방법을 제안하였다. 제안된 소형 평면형 공진기는 네 개의 루프와 공진기를 사용하는 공진형 무선전력 시스템에 적용 되며, 또한 무선전력 시스템은 송신기(Tx)와 수신기(Rx)가 동일한 루프와 공진기로 이루어졌다. 제안된 공진기는 나선형(Spiral) 코일의 형태로 소형 모바일 크기에 적합한 $50mm{\times}50mm$의 크기 이내로 설계 되었으며, 나선형 공진기의 선 두께와 선간 갭(gap) 그리고 선의 길이를 달리하는 4종류의 나선형 공진기를 선정하였다. 또한 작은 공진기 부피에서 높은 인덕턴스와 캐패시턴스를 얻기 위해 공진기 기판 (아크릴 ${\varepsilon}_r=2.56$, tan ${\delta}=0.008$)의 양면을 모두 활용하였다. 또한 루프는 공진기 부피를 최소화하기 위해 공진기와 동일 평면상에 설계 하였고, 이 또한 서로 다른 3가지의 크기를 사용하였다. 제안된 무선전력전송 시스템은 Tx와 Rx 두 개의 아크릴 기판에 제작되었으며, Tx와 Rx의 루프와 공진기는 구리시트로 만들어졌다. 제안된 12개의 조합 (공진기 4종 ${\times}$ 루프 3종)의 루프와 공진기에 대한 전력전송효율을 근 전송 거리 (1cm~5cm)상에서 시뮬레이션과 측정을 통해 산출하였다. 측정 결과 전력전송효율은 전송거리 1~5 cm에 따라 ${\fallingdotseq}40%$ 그리고 최대 ${\fallingdotseq}70%$ 이며, 이때 공진주파수는 A4WP 표준 무선전력전송 주파수인${\fallingdotseq}6.78MHz$를 유지한다. 제안된 부피에서 최소화된 평면형의 소형 공진기를 이용한 소형 모바일 기기의 공진형 무선전력 어플리케이션에 대한 가능성을 실험적으로 확인하였다.

• 암석학회지
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• 제26권3호
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• pp.297-309
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• 2017

거창지역의 쥬라기 화강암에 대하여 결의 특성에 대한 분석을 실시하였다. 박편의 확대사진 및 간격-누적빈도 도표에서 도출한 16개 파라미터의 결합을 통하여 결에 대한 종합적인 평가를 실시하였다. 결에 대한 이들 간격의 파라미터의 대표값에 대한 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 상기 파라미터는 그룹 I(간격의 빈도수(N), 총 간격($1mm{\geq}$), 상수(a), 지수(${\lambda}$), 지수 직선의 기울기(${\theta}$), 선의 길이(oa') 및 삼각비($sin{\theta}$, $tan{\theta}$) 그리고 그룹 II(평균 간격(Sm), 평균 간격과 중앙 간격 사이의 차이값(Sm-Sme), 밀도(${\rho}$), 선의 길이(oa 및 aa'), 직각삼각형(${\Delta}oaa^{\prime}$)의 면적 및 삼각비($cos{\theta}$)로 분류할 수 있다. 그룹 I에 속하는 8개 파라미터의 값은 H(3번 결, H1+H2)