• 제목/요약/키워드: (Ba, Sr)TiO$_3$

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강유전체 박막을 이용한 마이크로파 Tunable 소자 설계 (A Design of Microwave Tunable Device using Ferroelectric Thin Film)

  • 박정흠
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.362-363
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    • 2006
  • In this study, the filter was designed for tuning center frequency and fabricated using ($Sr,Ba)TiO_3$ ferroelectrics and $YBa_2CuO_7$ high temperature superconductor thin film. The best result in figure of merit was 35 when the $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ thin film deposition temperature was $600^{\circ}C$, the post anneal condition was $600^{\circ}C$, 10min in 1atm, $O_2$. When using $20{\mu}m$ IDC pattern gap. The higher tunability was obtained than using $30{\mu}m$ pattern gap.

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비납계 (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) 압전 세라믹의 비정상 결정 성장 거동 비교 (Comparison of Abnormal Grain Growth Behavior of Lead-Free (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) Piezoelectric Ceramics)

  • 정승운;임지호;정한보;지성엽;최승곤;정대용
    • 한국재료학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.343-349
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    • 2020
  • NKN [(Na,K)NbO3] is a candidate lead-free piezoelectric material to replace PZT [Pb(Zr,Ti)O3]. A single crystal has excellent piezoelectric-properties and its properties are dependent of the crystal orientation direction. However, it is hard to fabricate a single crystal with stoichiometrically stable composition due to volatilization of sodium during the growth process. To solve this problem, a solid solution composition is designed (Na,K)NbO3-Ba(Cu,Nb)O3 and solid state grain growth is studied for a sizable single crystal. Ceramic powders of (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3 (M = Ca, Sr, Ba) are synthesized and grain growth behavior is investigated for different temperatures and times. Average normal grain sizes of individual specimens, which are heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, are 6.9, 2.8, and 1.6 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. Depending on M, the distortion of NKN structure can be altered. XRD results show that (NKN-CaCuN: shrunken orthorhombic; NKN-SrCuN: orthorhombic; NKN-BaCuN: cubic). For the sample heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, the maximum grain sizes of individual specimens are measured as 40, 5, and 4,000 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. This abnormal grain size is related to the partial melting temperature (NKN-CaCuN: 960 ℃; NKN-SrCuN: 971 ℃; NKN-BaCuN: 945 ℃).

Atomic-scale Controlled Epitaxial Growth and Characterization of Oxide Thin Films

  • Yang, G.Z.;Lu, H.B.;Chen, F.;Zhao, T.;Chen, Z.H.
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.6-11
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    • 2001
  • More than ten kinds of oxide thin films and their heterostructure have been successfully fabricated on SrTiO$_3$(001) substrates by laser molecular beam epitaxy (laser MBE). Measurements of atomic force microscopy (AFM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and X-ray small-angle reflectivity reveal that the surfaces and interfaces are atom-level-smooth. The unit cell layers and the lattice structure are perfect. The electrical and optical properties of BaTiO$_3$-x thin films and BaTiO$_3$/SrTiO$_3$ (BTO/STO) superlattices were examined. The all-perovskite oxide P-N junctions have been successfully fabricated and the better I-V curves were observed.

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큐리온도가 $300^{\circ}C$ 이상인 PTC 소자의 제조 연구 (Development of PTC material, the Curie temperature of which is higher than $300^{\circ}C$)

  • 김홍수;박말희;유윤종;한성옥;한문희
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.159-164
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    • 1999
  • PTC (Positive Temperature Coefficient of Resistivity) 소자는 티탄산 바륨 (barium titanate) 계열의 페로브스카이트 (perovskite) 구조를 가지는 물질을 반도체화시켰을 때 큐리온도 부근에서 저항이 1,000배 이상 증가하는 물질을 가리킨다. 처음에는 BaTiO$_3$를 대상으로 12$0^{\circ}C$ 부근에서 발생하는 PTC 현상을 연구하였으나, BaTiO$_3$에 SrTiO$_3$, PbTiO$_3$를 첨가하면, 큐리온도를 낮출 수도 있고, 높일 수도 있어서 PTC 소자의 사용 영역이 넓어졌다. PTC 소자의 응용분야는 1) 천연색 텔레비젼 수상기와 모니터에 사용하는 degausser와 같은 스위칭 소자, 2) 냉장고용 컴프레서등에 사용되는 모터 기동용 소자, 3) 자동차 연료조기증발용 히타와 같은 세라믹 히타 소자로 크게 구분된다.(중략)

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Properties Optimization for Perovskite Oxide Thin Films by Formation of Desired Microstructure

  • Liu, Xingzhao;Tao, Bowan;Wu, Chuangui;Zhang, Wanli;Li, Yanrong
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권11호
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    • pp.715-723
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    • 2006
  • Perovskite oxide materials are very important for the electronics industry, because they exhibit promising properties. With an interest in the obvious applications, significant effort has been invested in the growth of highly crystalline epitaxial perovskite oxide thin films in our laboratory. And the desired structure of films was formed to achieve excellent properties. $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin films were simultaneously deposited on both sides of 3 inch wafer by inverted cylindrical sputtering. Values of microwave surface resistance R$_2$ (75 K, 145 GHz, 0 T) smaller than 100 m$\Omega$ were reached over the whole area of YBCO thin films by pre-seeded a self-template layer. For implementation of voltage tunable high-quality varactor, A tri-layer structured SrTiO$_3$ (STO) thin films with different tetragonal distortion degree was prepared in order to simultaneously achieve a large relative capacitance change and a small dielectric loss. Highly a-axis textured $Ba_{0.65}Sr_{0.35}TiO_3$ (BST65/35) thin films was grown on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate for monolithic bolometers by introducing $Ba_{0.65}Sr_{0.35}RuO_3$ (BSR65/35) thin films as buffer layer. With the buffer layer, the leakage current density of BST65/35 thin films were greatly reduced, and the pyroelectric coefficient of $7.6\times10_{-7}$ C $cm^{-2}$ $K^{-1}$ was achieved at 6 V/$\mu$m bias and room temperature.

$\textrm{TiO}_3$첨가에 의한 $\textrm{BaTiO}_3$계 PTCR 물질의 전기적 특성변화에 대한 연구 (The Changes in the Electrical Properties of $\textrm{BaTiO}_3$-based PTCR Materials due to the addition of (Ca, Sr)$\textrm{TiO}_3$)

  • 주지원;김종환;김환;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.347-353
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    • 1997
  • BaTiO$_{3}$물질은 뛰어난 유전체로 널리 알려져 왔으며 특히 Heywang등이 제안한 PTCR특성은 이 물질의 응용범위를 세라믹 필터, 회로보호소자, 온도감지소자 및 저항가열장치 등으로 확대시켰다. 이러한 특성의 발현기구는 아직까지 밝혀지지 않은 상태이지만 제 특성을 향상시키기 위한 노력은 계속되어왔다. 특히 개발목적에 맞게 온도에 따른 정저항 특성(PTCR; Positive temperature constnat of resistivity phenomena)을 설계하려는 시도가 계속되어 왔으며 그 중에서도 페로브스카아트계의 2가와 4가의 양이온 자리를 등가나 원자가가 다른 양이온으로 치환하여 특성을 개선하려는 시도가 계속되어 왔다. 특히 $Ca^{2+}$나 Sr$^{2+}$$Ba^{2+}$자리를 치환할 수 있는 물질로 개별적인 첨가에 대한 연구는 많은 연구자들에 의해 진행된 상태이지만 최종적인 영향이나 해석에 대해서는 연구자들간에 이견이 많은 상태이다. 이번 실험에서는 BaTiO$_{3}$계에 합성한 (Ca, Sr)TiO$_{3}$를 Ca와 Sr의 상대적인 비를 변화시키면서 전체적인 첨가량을 변화시켜 그에 따른 전기적 특성 및 미세구조를 살펴보았다. (Ca, Sr)TiO$_{3}$의 첨가로 상온저항 및 PTCR특성을 변화시킬 수 있었으며 이를 통해 PTCR물질의 활용범위를 넓힐 수 있는 발판을 마련할 계기가 되었다. 특히 기존의 연구가 주로 개별적인 Ca나 Sr의 첨가에 의한 미세구조와 전기적 특성변화의 연구에 치중해 있었던 것과는 달리 Sr과 Ca을 함께 치환하여 상대적인 비가 특성에 더 중요한 영향을 끼치는 것을 확인하였으며 적절한 합성비를 선택하면 퀴리온도에서의 저항변화폭을 유지하면서 상온저항을 낮출 수 있음을 확인하였다.문했던 연구소인 Shanghai Research Center of Biotechnology, Shanghai Institute of Industrial Microbiology 및 Scientific Research Institute of Food and Fermentation Industry을 소개하고저 한다. 짧은 기간의 방문이라 주로 해당연구소의 자체소개 자료를 중심으로 방문하면서 느낀점을 기술하고저 한다.초염기성암 기원의 사문암이 열수변질작용을 받아 생성되었음을 명확하게 지시하며, 따라서 활석 광석내에 존재하는 녹니석은 활석의 근원 광물로서 녹니석편암 및 녹니석 편마암 매의 녹니석이 활석화되고 남은 잔존광물이 아니라, 주변암에 의해 성분상의 영향을 받은 열수와 사문암과의 변질교대작용에 의한 활석화과정 중에 주로 생성된 것으로 추정된다. 이러한 결과는 연구지역의 활석광상이 초염기성암의 사문암화 작용과 활석화 작용의 두 가지 변질작용에 의해 형성되어졌음을 알려준다.농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회로의 복귀가 빠르며, 고위험군에 적용할 수 있고, 무엇보다도 미용상의 이점이 크다는 면에서 자연기흉에 대해 유용한 치료방법임에는 틀림이 없으나 개흉술에 비해 재발율이 높고 비용이 비싸다는 문제가 제기되고 있는 만큼 더 세심한 주의와 장기 추적관찰이 필요하리라 사료된다.

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다양한 기판위에 증착된 BST 박막의 열처리 온도에 따른 마이크로파 유전성질과 미세구조 변화 (Microwave Properties and Microstructures of (Ba,Sr)TiO3 Thin Films on Various Substrates with Annealing Temperature)

  • 조광환;강종윤;윤석진;김현재
    • 한국재료학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.386-389
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    • 2007
  • The dielectric properties of $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ ferroelectric thin films have been investigated according to the substrates in order to optimize the their properties. MgO, r-plane sapphire, and poly-crystalline sapphire (Alumina) substrates have been used to deposite $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})TiO_3$ ferroelectric thin films by RF magnetron sputtering. The BST thin films deposited on the single crystal (100)MgO substrates have high tunability and low dielectric loss. These results are caused by a low misfit between the lattice parameters of the BST films and the substrate. The BST films deposited on r-plane sapphire have relatively high misfit, and the tunability of 17% and dielectric loss of 0.0007. To improve the dielectric properties of the BST films, the post-annealing methods has been introduced. The BST films deposited on (100)MgO, (1102)r-plane sapphire, and poly-crystalline sapphire substrates have best properties in post-annealing conditions of $1050^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, and $1150^{\circ}C$, respectively. The different optimal post-annealing conditions have been found according to the different misfits between the films and substrates, and thermal expansion coefficients. Moreover, the films deposited on alumina substrate which is relatively cheap have a good tunability properties of 23% by the post-annealing.

Bi1/2Na1/2TiO3-BiAlO3 무연 압전 세라믹스의 유전 및 전기 기계적 변형 특성에 대한 SrTiO3 첨가 효과 (Effects of SrTiO3-Modification on the Dielectric and Electromechanical Strain Properties of Lead-Free Bi1/2Na1/2TiO3-BiAlO3 Piezoceramics)

  • 이상섭;이창헌;즈엉 짱 안;김동혁;김병우;한형수;이재신
    • 한국재료학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.562-568
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    • 2021
  • (Bi1/2Na1/2)TiO3 (BNT)-based ceramics are considered promising candidates for actuator application owing to their excellent electromechanical strain properties However, to obtain large strain properties, there remain several issues such as thermal stability and high operating fields. Therefore, this study investigates a reduction of operating field in (0.98-x)Bi1/2Na1/2TiO3-0.02 BiAlO3-xSrTiO3 (BNT-2BA-100xST, x = 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, and 0.24) via analyses of the microstructure, crystal structure, dielectric, polarization, ferroelectric and electromechanical strain properties. The average grain size of BNT-${\underline{2}}$BA-100xST ceramics decreases with increasing ST content. Results of polarization and electromechanical strain properties indicate that a ferroelectric to relaxor state transition is induced by ST modification. As a consequence, a large electromechanical strain of 592 pm/V is obtained at a relatively low electric field of 4 kV/mm in 22 mol% ST-modified BNT-2BA ceramics. We believe that the materials synthesized in this study are promising candidates for actuator applications.