• 제목/요약/키워드: $90^{\circ}$domain wall

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강유전 요업체에서의 평형분역 크기 (Equilibrium Size of Domains in Ferroelectric Ceramics)

  • 정훈택;김호기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.459-462
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    • 1992
  • It has been reported that the size and characteristics of ferroelectric domains which have an essential role on the ferroelectric properties depend on the grain size of ferrolectric ceramics. Therefore understanding the change of domain characteristics with grain size is so important to know the dependence of dielectric constant, dielectric loss and aging on the grain size. In this research, the equilibrim domain with is calculated as d={{{{ SQRT { { 64 pi sigma a} over {3C11Ss2 } } }}. This calculated value is nearly same to the measured value of BaTiO3 and Pb(Zr0.4Ti0.6)O3 ceramics 90$^{\circ}$domain wall width. The calculated 90$^{\circ}$domain wall enerygy in Pb(Zr0.4Ti0.6)O3 which is obtained through the model is approximately 2$\times$10-2J/$m^2$.

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3% 방향성 규소강판의 표면 선긋기에 의한 Barkhausen Noise에 관한 연구 (Effect of surface scratching on Barkhausen Noise in 3% Silicon Steel)

  • 박창만;이기암;황도근
    • 한국자기학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.142-149
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    • 1994
  • 두께가 0.30 mm, 0.27 mm인 3% 방향성 규소강판에서 표면 선긋기의 간격(39~1.22 mm)과 집합조직(texture) 방향에 대한 선긋기 각도의 변화($90^{\circ}~50^{\circ}$)에 따라 Barkhausen Noise를 측정하였다. 두께 0.27 mm의 시편에서 선긋기를 하지 않았을 때와 선긋기의 간격이 39 mm인 경우 에 대체로 Barkhausen noise envelope은 두개의 peak 현상을 보였으며, 그 현상은 $180^{\circ}$ 자구벽(domain wall)이 생성과 소멸과정을 거듭할 때 많은 activation energy가 필요함에 따른 것으로 설명할 수 있었다. 선긋기 횟수를 늘려감에 따라 즉 선긋기의 간격이 줄어듦에 따라 Barkhausen noise envelope의 크기값이 감소하였지만, 선간격 9.75 mm부터는 감소현상이 둔화되는 것으로 나타났다. 이는 선긋기 획수가 늘어남에 따라 선긋기 근처에서 $180^{\circ}$ 자구의 생성과 소멸이 쉽게 일어나기 때문에 Barkhausen Noise의 크기가 감소하는 것으로 설명할 수 있다. 이러한 현상은 0.30 mm의 시편에서도 유사하게 설명될 수 있었다. Barkhausen noise power는 선긋기 간격이 줄어듦에 따라 감소하였으며, 각도변화에 따른 결과는 $50^{\circ}$ 근처에서 가장 적은 값을 보였다.

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고효율 변압기용 레이저자구 전기강판 개발 (Development of Electrical Steel by Laser Magnetic Domain Refinement for Applying to Transformers of High Energy Efficiency)

  • 권오열;차상윤;김지현;하경호;김재관
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.625-626
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    • 2008
  • The magnetic domain-refining techniques such as ball scratching, laser irradiation and plasma have been developed to reduce the domain wall spacing and thus iron losses in Fe-3%Si grain-oriented silicon steels. In view point of magnetic properties, it was supposed that the locally residual stresses change the magnetoelastic energy of the material and thus the spacing between $180^{\circ}$ domain walls decreases in order to reduce the magnetostatic energy. The effect of laser irradiation on iron loss and magnetostriction reduction for Fe-3%Si grain-oriented steel were investigated. Since the local tensile stresses were induced at the surface of Fe-3%Si steel by the laser irradiation, the minimum iron loss caused by reducing eddy current loss was obtained in spiete of the decrease of permeability by hindering eddy current loss was obtained in spite of the decrease of permeability by hindering the domain wall movement around the induced stress field. Furthermore, the laser treated 3%Si steel has lower magnetostriction as compared to non laser-treated steel and is less sensitive to applying pre-stresses due to the volume reduction of $90^{\circ}$ domain in materials.

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적층형 세라믹 액츄에이터의 세라믹-전극간 계면이 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Ceramic-Electrode Interface on the Electrical Properties of Multilayer Ceramic Actuators)

  • 하문수;정순종;송재성;이재신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.896-901
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    • 2002
  • The polarization and strain behavior of multilayer ceramic actuators fabricated by tape casting using a PNN-PZT ceramics were investigated in association with electrode size and internal layer number. Spontaneous polarization and strain decreased with increasing electrode size. In addition, the increase of internal layer number brought reduced spontaneous polarization and increased the field-induced strain. Because the actuators structure is designed to stack ceramic layer and electrode layer alternatively, the ceramic-electrode interfaces may act as a resistance to motion of domain wall. To analyze the effect of ceramic-electrode interface, the diffraction intensity ratio of (002) to (200) planes was calculated from X-ray diffraction patterns of samples subjected to a voltage of 200 V. The diffraction intensity ratio of (002) to (200) planes was decreased with increasing electrode size and internal layer number. The diffraction intensity ratio and straining behavior analyses indicate that the Polarization and strain were affected by the amount of 90°domain decreasing with increasing electrode size and internal layer number. Consequently, the change of polarization and displacement with respect to electrode size and layer number is likely to be caused by readiness of the domain wall movement around the interface.

Fe-Al 합금의 제진특성에 미치는 열처리의 영향 (Effects of Heat Treatment on Damping Characteristics of Fe-Al Alloys)

  • 이진형;김기주;김동관;이규환;신명철
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.302-309
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    • 1996
  • Fe-5.7%Al-1.1%Cr-0.5%Si 및 여기에 0.12wt.%C가 함유된 합금의 최종 열처리를 $800^{\circ}C$에서 가열 후 수냉 또는 노냉함으로써 냉각방법에 의한 제진특성의 변화를 조사한 결과, 수냉은 이 합금의 제진특성을 현저히 악화시켰다. 그 원인을 미세조직 및 우선방위 특성과 관련시켜 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 열처리 후의 냉각방법에 의해 결정립 크기 및 잔류응력은 거의 무시할 정도로 변화가 없었으며, 이로부터 이들은 제진특성과 직접적인 상관이 없다고 판단되었다. 그러나 이 합금의 집합조직 형성은 수냉의 경우(200) 및 노냉의 경우(110)가 우세하게 형성되어, 이 현상을 이 합금의 자화용이축 <100>과 관련시켜 수냉시의 제진특성 악화를 해석할 수가 있었다. 즉 수냉에 의해 $180^{\circ}$ 자구벽이 $90^{\circ}$ 자구벽에 비해 많이 형성되어 제진에 결정적 역할을 하는 $90^{\circ}$ 자구벽이 적어져 그 제진특성이 악화된 것이다.

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극박방향성 규소강판 권자심 제작에 따른 응력과 열처리효과 (Annealing Effect and Stress for Ultra-Thin 3%Si-Fe Strip Wound Cores)

  • 김영학
    • 한국자기학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.185-191
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    • 1998
  • 본 연구는 극박 35Si-Fe 방향성 규소강판을 권자심으로 사용하는 것을 목적으로 권자심의 곡률반경과 두께에 따른 탄성 및 소성변형솨 같은 변형 상태를 조사하였으며, 응력제거 열처리 온도에 따른 권자심의 응력의 완화와 자기특성의 변화를 자구구조와 관련지어 검토하였다. 시료의 두께와 곡률반경에 대해 소성변형의 경계가 간단한 식으로 얻어졌고, 실험치와 비교한 결과 일치하엿다. 극박규소강판을 권자심으로 감은 직후에는 시료의 내표면에 도입된 응역에 의해 180$^{\circ}$자벽은 관찰되지 dkag고 메이지 패턴의 자구구조가 관찰되었다. 열처리 온도가 $600^{\circ}C$에서 응력이 완하되기 시작하며 자기특성도 회복하였고 권자심 내표면에 180$^{\circ}$ 자벽이 회복되었다. 그러나 90$0^{\circ}C$$\times$30 min의 열처리를 하여도 권자심의 B8는 스트립상의 값으로 회복되지만 탄성변형역에 존재하는 시료에서조차도 Hc는 회복되지 않았다. 이는 내표면에 잔류하는 메이즈 패턴의 자구에 의한 것으로 생각된다. 이 실험으로부터 극박 ?향성 규소 강판을 이용하여 권자심을 제작할 때 권자심에 국부적으로 도입되는 응력에 대한 대책이 매우 중요하다고 생각된다.

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FeCo의 결정성 및 조성 제어를 통한 자기 특성 향상 (Enhanced magnetic properties of FeCo alloys by engineering crystallinity and composition)

  • 김단비;김지원;엄누시아;박성흠;임재홍
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.32.1-32.1
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    • 2018
  • Novel soft magnetic materials can be achieved by altering material properties such as morphology, composition, crystallinity, and grain size of soft magnetic alloys. Especially, magnetic properties (i.e., saturation magnetization, coarcivity) of soft magnetics are significantly affected by grain boundaries which act as a control of magnetic domain wall movement. Thus, we herein develop a two-step electroless plating method to control morphology and grain size of FeCo films for excellent magnetic properties. Accordingly, the chemical composition to control the degree of polarization of FeCo alloys was altered by electroless deposition parameters; for example, electrolyte concentration and temperature. The grain size and crystallinity of FeCo alloys was dramatically affected by the reaction temperature because the grain growth mechanism dominantly occurs at $90^{\circ}C$ where as the neucleation only happens at $50^{\circ}C$. By simply controlling the temperature, the micron-sized FeCo grains embedded FeCo film was synthesized where the large grains allow high magnetization originated from larger magnetic domain with low corecivity and the nano-sized grains allow excellent soft magnetic properties due to the magnetic correlation length.

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$BaTiO_3$의 {111}쌍정계면과 강유전 분역의 배향성 (Orientation States of Ferroelectric Domains and {111} Twins in $BaTiO_3$)

  • 박봉모;정수진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.228-234
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    • 1996
  • 강유전성 BaTiO3의 분역 구조를 이해하는 것은 폴링과정에 있어서 대단히 중요하면 대부분의 BaTiO3 세라믹스에서 흔히 발견되는 구조 쌍정 계면에서의 배향관계는 아직까지 보고된 바 없다. 본 연구에서는 {111} 쌍정을 이루고 있는 길정시편을 이용하여 편광현미경하에서 분역구조를 관찰하고, 열처리에 의하여 상전이되는 동안 {111} 쌍정과 강유전성 분역의 거동을 현미경하에서 직접적으로 관찰하였다. {111} 쌍정면 암측으로 대칭적 분역구조가 발될되며, 그 배열 형태는 'V'자 모양과 수직하게 관통하는 것처럼 직선 모양의 두가지 형으로 분류된다. 열처리에 의하여 새로운 분역구조가 형성될때 {111} 쌍정면 주위에서는 대칭적 관계를 유지하면서 분역이 발달되며, 분역형성에 기인하는 표면변형도 {111} 쌍정에 대하여 항상 대칭적으로 발달된다. 이는 {111} 계면에서도 분극반향이 바뀌어지며 "머리-꼬리"의 전지적 안정성의 배향관계를 유지하는 것으로 설명할 수 있다.

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Dependence of Poling Field on Pyroelectric Property of $Pb_{0.9}La_{0.1}TiO_3$ Ceramics

  • D. J. You;B. S. Kang;Park, S. K.
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.291-295
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    • 2000
  • The pyroelectric property of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics in a range of 1.3-4.1$\mu\textrm{m}$, fabricated by conventional solid sintering, was investigated as a function of poling field. The pyroelectric of the 4.1$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics is higher than that of the 1.3$\mu\textrm{m}$ and 1.7$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics at a low poling field and the pyroelectric coefficient is 25nC/$\textrm{cm}^2$K at a 4kV/mm poling field in every grain size. In order to explain this phenomenon, the intrinsic and extrinsic effects in view of the definition of the pyroelectric coefficient are introduced. The intrinsic and extrinsic effects on the pyroelectric property were investigated by measuring the tetragonal ratio and the $I_{002}$ with temperature with high temperature X-ray diffractometer. The change of spontaneous polarization and the $90^{\circ}$domain wall motion with temperature in the 1.3$\mu\textrm{m}$ and 4.2$\mu\textrm{m}$ of $Pb_{0.9}La$_{0.1}TiO_3$ceramics have no effects on the pyroelectric coefficient. In our study, it can be seen that the pyroelectric coefficient is related to the quantity of $180^{\circ}$domain switching after poling treatment.

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PNN-PZ-PT계 세라믹스의 압전변위특성 (The Characteristics of Piezoelectric Strian Constants on PNN-PZ-PT Ceramics)

  • 정수태;남효덕;조상희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.802-810
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    • 1989
  • The temperature dependence of piezoelectric strain constant and the electric field induced strain are investigated as a function of PT in 0.5[xPT-(1-x)PZ]-0.5PNN ceramics. The piezoelectric strain constant d31 has the highest value(360$\times$10-12m/V) at PT=0.68. The temperature dependence of d31 is improved as Curie temperature of sample is increased, and the electric field dependence of induced strain is decreased with the coercive field increased. This ceramic system shows both piezoelectric effect and electrostrictive effect under the applied electric field. The piezoelectric of tetragonal phase is higher than that of rhombohedral phase, and the magnitude of electrostrictive constant is appeared in the order of morphotropic, rhombohedral and tetragonal phase. The piezoelectric strain constant with applied field must be considered theelectrostrictive effect due to 90$^{\circ}$domain wall displacements, and the displacement of bimorph type actuator agrees with the calulated value well.

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