• 제목/요약/키워드: $HoMnO_3$

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Enhanced Piezoelectric Properties of (1-x)[0.675BiFeO3-0.325BaTiO3]-xLiTaO3 Ternary System by Air-Quenching

  • Akram, Fazli;Malik, Rizwan Ahmed;Lee, Soonil;Pasha, Riffat Asim;Kim, Myong Ho
    • 한국재료학회지
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    • 제28권9호
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    • pp.489-494
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    • 2018
  • Lead free $(1-x)(0.675BiFeO_3-0.325BaTiO_3)-xLiTaO_3$ (BFBTLT, x = 0, 0.01, 0.02, and 0.03, with 0.6 mol% $MnO_2$ and 0.4 mol% CuO) were prepared by a solid state reaction method, followed by air quenching and their crystalline phase, morphology, dielectric, ferroelectric and piezoelectric properties were explored. An X-ray diffraction study indicates that lithium (Li) and tantalum (Ta) were fully incorporated in the BFBT materials with the absence of any secondary phases. Dense ceramic samples (> 92 %) with a wide range of grain sizes from $3.70{\mu}m$ to $1.82{\mu}m$ were obtained in the selected compositions ($0{\leq}x{\leq}0.03$) of BFBTLT system. The maximum temperatures ($T_{max}$) were mostly higher than $420^{\circ}C$ in the studied composition range. The maximum values of maximum polarization ($P_{max}{\approx}31.01{\mu}C/cm^2$), remnant polarization ($P_{rem}{\approx}22.82{\mu}C/cm^2$) and static piezoelectric constant ($d_{33}{\approx}145pC/N$) were obtained at BFBT-0.01LT composition with 0.6 mol% $MnO_2$ and 0.4 mol% CuO. This study demonstrates that the high $T_{max}$ and $d_{33}$ for BFBTLT ceramics are favorable for industrial applications.

Low temperature-operating NiO-CoO butane gas sensors

  • 정동호;최순돈;민봉기
    • 센서학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.303-307
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    • 2008
  • $NiO,\;Cu_2O,\;Mn_2O_3$ and $Cr_2O_3$ as p-type semiconductors were added in CoO with 15 wt.% ethylene glycol binder and measured the butane gas sensing characteristics. The highest sensitivity is obtained for the NiO-CoO sensors. CoO-20 at.% NiO sensor with 15 wt.% ethylene glycol binder sintered at $1100^{\circ}C$ for 24 h exhibits high sensitivity of 90 % to 5000 ppm butane gas at the sensor temperature of $250^{\circ}C$, compared to low sensitivities at the low operating temperature for commercial sensors. Response and recovery times are, respectively, within few seconds and 1min in the static flow system, indicating rapid adsorption and desorption of butane gas on sensor surface even at this low temperature.

저온소결 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 세라믹스를 이용한 두께진동모드 적층 압전 변압기의 전기적 특성 (The Electrical Properties of Thickness Vibration Mode Multilayer Piezoelectric Transformer using Low Temperature Sintering $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ Ceramics)

  • 김도형;류주현;정영호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.306-306
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    • 2007
  • 최근, LED 구동 인버터, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 및 형광등 ballaster 등의 고전압전원장치등에 압전변압기를 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 순수한 $PbTiO_3$는 큐리온도($490^{\circ}C$)가 높고, 기계적강도가 크며, 비유전율(약 200 정도)이 작다. 또한, 두께방향 진동의 전기기계 결합계수 ($K_t$)가 윤곽진동의 전기기계 결합계수($K_p$)보다 크므로 두께방향의 진동모드를 이용한 벌크파 진동자의 경우 윤곽진동방향으로 불요신호(spurious signal)가 적고, 작은 grain size($1\;{\mu}m$정도)로 미세가공이 가능하여 고주파 재료로 이용되고 있다. 압전변압기의 출력 전력을 향상시키기 위해서는 적층으로 제작하여야 하는데 적층 압전변압기 제작시 층간의 내부 전극이 도포된 상태에서 소결하여야 한다. 이때 소걸 온도가 높으면 Pd 함랑이 높은 전극을 사용하여야 하는데 Pd 전극의 가격이 비싸 소자의 경제성이 떨어지게 된다. 따라서 순수한 Ag 전극을 내부전극으로 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결이 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 조성을 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소결이 가능한 두께방향진동모드 적층 압전변암기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다.

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(La, Sr)MnO3을 이용한 가변 방사율 소재에 관한 연구 (Experimental Investigation of Variable Emittance Material Based on (La, Sr)MnO3)

  • 한선우;최봉수;송태호;김성진;이봉재
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권6호
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    • pp.583-590
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    • 2013
  • 가변 방사율 라디에이터는 우주환경에서 작동하는 장비의 온도가 낮을 때는 방사율이 낮아져 시스템의 외부로의 열 손실을 줄이고, 반대로 온도가 높은 때는 방사율이 높아져 장비의 열을 외부로 방출할 수 있어 효율적인 열제어가 가능하게 한다. 가변 방사율 소재로 보편적으로 이용하고 있는 것 중 하나인 감온변색 장치(thermochromics device)는 추가적인 장비 필요 없이 열제어가 가능하기 때문에 효율적이고 고장이 발생하지 않는 장점을 가지고 있다. 본 연구는 이와 같은 이유로 감온변색 장치의 소재 중 하나인 LSMO($La_{1-x}Sr_xMnO_3$)채택하여 졸-겔(sol-gel)방법을 이용하여 제작하고, 제작된 샘플의 가변방사 성능을 실험적으로 규명하였다. 또한, 진공환경과 극저온 환경에 반복 노출시켜 시편이 극심한 환경 변화 이후에도 방사율 값이 일정함을 확인하여 우주적합성을 판단하였다.

LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 양극 활물질의 합성공정 중 나노크기 알루미나 추가에 의한 고온수명 개선 (Enhanced High-Temperature Performance of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Positive Electrode Materials by the Addition of nano-Al2O3 during the Synthetic Process)

  • 박지민;김다은;김해빈;배중호;이예지;명재인;황은경;임태은;송준호;유지상;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.80-86
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    • 2016
  • 리튬이온 이차전지의 고용량화를 위해 high-Ni계 양극 활물질이 크게 주목받고 있으나, Ni 함량이 높아짐에 따라 고온 안정성이 감소하여 수명저하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$ (NCM622)의 합성공정 중에서 전구체인 전이금속 수산화물과 리튬염의 열처리 과정에 알루미나 입자를 첨가함으로써 추가적인 표면처리 공정없이 활물질 특성을 개선시키고자 하였다. 알루미나를 첨가하게 되면 고온 사이클 수명이 개선되었으며, 특히 나노크기의 알루미나를 사용하는 경우에 초기용량의 감소도 적고 수명도 개선됨을 확인하였다. 그리고, 나노 알루미나를 함량별로 추가한 결과로 표면형상이 점차 변화함과 동시에 격자상수의 감소가 발생하는 것이 관찰되어 표면코팅과 구조 내 치환이 동시에 발생하고 있음을 확인하였다. LSTA (linear-sweep thermmametry)를 사용하여 알루미나의 함량이 증가할 수록 부반응이 감소하며 고온 안정성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 전이금속 대비 Al을 2.5 mol% 추가하는 경우에 가장 우수한 고온 사이클 성능이 나타나는 것을 확인하였다.

Ellipsometric study of Mn-doped $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin films

  • Yoon, Jae-Jin;Ghong, Tae-Ho;Jung, Yong-Woo;Kim, Young-Dong;Seong, Tae-Geun;Kang, Lee-Seung;Nahm, Sahn
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.173-173
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    • 2010
  • $Bi_4Ti_3O_{12}$ ($B_4T_3$) is a unique ferroelectric material that has a relatively high dielectric constant, high Curie temperature, high breakdown strength, and large spontaneous polarization. As a result this material has been widely studied for many applications, including nonvolatile ferroelectric random memories, microelectronic mechanical systems, and nonlinear-optical devices. Several reports have appeared on the use of Mn dopants to improve the electrical properties of $B_4T_3$ thin films. Mn ions have frequently been used for this purpose in thin films and multilayer capacitors in situations where intrinsic oxygen vacancies are the major defects. However, no systematic study of the optical properties of $B_4T_3$ films has appeared to date. Here, we report optical data for these films, determined by spectroscopic ellipsometry (SE). We also report the effects of thermal annealing and Mn doping on the optical properties. The SE data were analyzed using a multilayer model that is consistent with the original sample structure, specifically surface roughness/$B_4T_3$ film/Pt/Ti/$SiO_2$/c-Si). The data are well described by the Tauc-Lorentz dispersion function, which can therefore be used to model the optical properties of these materials. Parameters for reconstructing the dielectric functions of these films are also reported. The SE data show that thermal annealing crystallizes $B_4T_3$ films, as confirmed by the appearance of $B_4T_3$ peaks in X-ray diffraction patterns. The bandgap of $B_4T_3$ red-shifts with increasing Mn concentration. We interpret this as evidence of the existence deep levels generated by the Mn transition-metal d states. These results will be useful in a number of contexts, including more detailed studies of the optical properties of these materials for engineering high-speed devices.

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Study of Functional Verification to Abiotic Stress through Antioxidant Gene Transformation of Pyropia yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) APX and MnSOD in Chlamydomonas

  • Lee, Hak-Jyung;Yang, Ho yeon;Choi, Jong-il
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권7호
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    • pp.1217-1224
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    • 2018
  • Seaweeds produce antioxidants to counteract environmental stresses, and these antioxidant genes are regarded as important defense strategies for marine algae. In this study, the expression of Pyropia yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) ascorbate peroxidase (PyAPX) and manganese-superoxide dismutase (PyMnSOD) was examined by qRT-PCR in P. yezoensis blades under abiotic stress conditions. Furthermore, the functional relevance of these genes was explored by overexpressing them in Chlamydomonas. A comparison of the different expression levels of PyAPX and PyMnSOD after exposure to each stress revealed that both genes were induced by high salt and UVB exposure, being increased approximately 3-fold after 12 h. The expression of the PyAPX and PyMnSOD genes also increased following exposure to $H_2O_2$. When these two genes were overexpressed in Chlamydomonas, the cells had a higher growth rate than control cells under conditions of hydrogen peroxide-induced oxidative stress, increased salinity, and UV exposure. These data suggest that Chlamydomonas is a suitable model for studying the function of stress genes, and that PyAPX and PyMnSOD genes are involved in the adaptation and defense against stresses that alter metabolism.

PNN 치환량에 따른 저손실 저온소결 PMN-PNN-PZT 세라믹스의 압전 및 유전특성 (Piezoelectric and Dielectric Characteristics of Low Loss Low Temperature Sintering PMN-PNN-PZT Ceramics with the amount of PNN Substitution)

  • 류주현;김국진;정영호;이수호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.766-770
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    • 2007
  • In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for multilayer piezoelectric actuator, $0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3-xPb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-(0.93-x)Pb(Zr,Ti)O_3$ ceramics system were fabricated using $Li_2CO_3-Bi_2O_3-CuO$ sintering aids and the specimens were sintered at $930^{\circ}C$. Thereafter, their piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of PNN substitution. At 9 mol% PNN substitution, density, electromechanical coupling factor ($k_p$), dielectric constant, mechanical quality factor ($Q_m$) and piezoelectric constant ($d_{33}$) showed the optimum value of $7.86g/cm^3$, 0.60, 1640, 1323 and 387 pC/N, respectively. It is considered that these values are suitable for piezoelectric divece application such ad multilayer piezoelectric actuator and ultrasonic vibrator with pure Ag internal electrode.