• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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• 2003.05a
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• pp.21-21
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• 2003

Pb(Zn/sub 1/3/Nb/sub 2/3/)O₃(PZN)은 전형적인 완화형 강유전체로서 급격하게 상전이를 일으키는 것이 아니라 온도에 따라 완만하게 변화하는 물질이다. 완화형 강유전체의 경우, 저온에서는 ㎛ 이상의 거시분역이 존재하고 일반적인 강유전체와 유사한 특성을 가지지만, 온도가 증가하면서 거시분역이 불안정해 지고 크기가 자가져서 수 nm 크기의 미소 극성 영역으로 나뉘는데, 이때 결정구조, 유전율, 유전 손실등의 온도와 주파수에 따른 변화를 관찰하여 강유전 상전이 현상의 특징을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 융제법에 의해 PZN-xPT 단결정을 성장시킨 후 온도에 따른 결정구조를 변화를 측정하고, 이러한 결정구조의 변화가 강유전 특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 순수한 PZN은 전형적인 완화형 강유전체의 상전이거동을 나타내었으며, PT의 함량이 증가하면서 점차 일반적인 강유전체로 전이하는 것이 관찰되었다. 그러나 PZN-0.12PT의 경우도 완전한 일반적 강유전체는 아니었으며 완화형거동을 일부 나타내었다. 모든 조성에서 온도가 감소하면서 국부적인 응력의 증가가 관찰되었으며, 응력의 인가 정도는 H 함량에 따라 증가하였다. 이상의 변화는 순수한 PEW에서 나타나는 미소분역들이 온도의 감소와 H 양의 증가에 따라 정전기적 상호작용을 일으키면서 강유전분역으로 성장하기 때문이었으며, Vogel-fulture식에 따른 유전율 최대온도와 측정주파수간의 관계는 분역들간의 상호작용을 됫받침해주었다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.10
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• pp.1021-1024
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• 2000

PMN-PT계 완화형 강유전체에서 MnO$_2$첨가가 압전물성에 미치는 영향을 -40~10$0^{\circ}C$의 온도범위에 걸쳐 조사하였다. 각각의 시편들은 -4$0^{\circ}C$에서 1.0kV/mm의 전계를 10분간 가하여 분극처리를 한 후 승온하면서 공진 반공진법에 의해 압전물성을 측정하였다. 0.9MN-0.1PT계의 경우 MnO$_2$를 첨가하였을 때 $K_{p}$ 는 거의 유지되면서도 Q$_{m}$ 값이 큰 폭으로 상승하였는데, 0.5wt% MnO$_2$첨가의 경우 -4$0^{\circ}C$에서 95로부터 480으로 증가하였다. 일반 강유전체인 PZT계에 대한 MnO$_2$의 첨가효과와 비교할 때 PMN계 완화형 강유전체에서도 동일한 경향성을 보임을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.4
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• pp.349-356
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• 1996

완화형 강유전체의 가장 대표적인 PMN계에서 첨가제의 종류와 함량, 측정온도, 인가 전계의형태 등의 변화에 따른 전계인가 변화특성을 광법위하게 조사하였다. Columbite precursor법에의해 분말을 준비하고 고상소결방법에 의하여 모든 시편을 제조하였다. 순수한 PMN에 첨가제로서 PbTiO3와 Pb(Zr, Ti)O3를 첨가한 경우에 완전한 perovskite 구조의 고용체가 형성되었음을 알 수 있었다. T$\varepsilon$max이상에서는 변위의 이력이 크게 발생하는 강유전체의 거동을 보여주었다. 양방향으로 전계를 인가하여 변위를 이용하면 발생 strain은 실온 근방에서 온도에 대하여 안정적이지만 단방향 전계에 따른 변위는 온도에 따라 크기가 변한다는 것을 알 수 있었고 유전상수가 큰 경우가 전왜의 크기 또한 큰 것을 알 수 있었다. 0.9MN-0.1PT와 0.8PMN-0.2PZT의 경우 최대가 되는 온도는 유전율이 최대가 되는 온도보다 더 낮은 온도에서 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.2
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• pp.221-227
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• 1996

60Hz의 교류전계를 사용하는 종래의 Sawyer-Tower회로를 응용하여 0.1Hz의 직류 개념(quasi-DC)의 전계를 이용한 polarization과 strain의 동시 측정을 실시하였다. 측정의 대상으로는 강유전체로서 압전변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT 계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PZT계와 완화형 강유전체로서 전왜변형을 보이는 재료 중 가장 대표적인 PMN계로 하였다. 0.1Hz한 주기의 전계 인가로 이력곡선을 측정할 수 있어서 시편의 발열을 크게 억제할 수 있었고 정확한 온도에서의 측정이 가능하였다. 또한 양방향 전계뿐 아니라 단방향 전계, 바이어스 전계도 인가할 수 있기 때문에 종래의 Sawyer-Tower 방법에서는 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 얻을 수 없는 강유전성에 관한 다양한 정도를 얻을 수 있었다. 이 방법은 또한 0.1Hz의 전계 하에서 이력곡선이 측정되는 한 주기 동안에 시편에 부착된 스트레인 게이지를 통해 전계인가에 따른 strain 변화를 동시에 측정할 수 있기 때문에 strain과 polarization의 상관관계를 정확히 조사할 수 있다는 장점이 있다. PMN계에서 인가되는 전계의 넓은 범위에서 전왜정수 Q값을 연속적으로 구할 수 있었다.

• Korean Journal of Crystallography
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• v.12 no.3
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• pp.157-161
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• 2001

The observe relaxation phenomena and freezing behavior in Pb(Mg/sub ⅓/Nb/sub ⅔/O₃, relaxor ferroelectrics, weak electric-field properties as well as strong electric-field properties were investigated. The temperature dependence of the dielectric properties obtained using the low electric-field of 1 V/w was investigated. The dielectric properties obtained from the slope of the dielectric hysteresis loop and the temperature dependence of the pyroelectric properties were also investigated. When fitting all the experimental data with the Vogel-Filcher relation, a close agreement between the experimental data and equation was observed. The freezing temperature could be consistently calculated by the various methods.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.2
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• pp.95-98
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• 1998

완화형 강유전체인 0.9MPb*Mg$_{1}$3/Nb$_{2}$3/)O$_{3}$-0.1PbTiO$_{3}$에서 강유전-상유전 상전이에 수반되는 relaxation거동을 살펴보기위해 낮은 전계에서 측정된 유전특성과 높은 전계에서 측정된 전계유기 분극 거동 등을 조사하였다. -50-9$0^{\circ}C$의 상전이 온도범위에 걸쳐 1V/mm의 낮은 전계에서 측정된 유전특성의 온도의존성을 구하고 수 kVmm의 강전계하에서 발생된 분극의 온도의존성을 관찰하였다. 이 모든 결과들은 Vogel-Fulcher관계식에 비교적 정확하게 일치되었으며 그 결과 T$_{f}$ 는 294.6˚K로 나타났다. 본 연구결과를 통하여 Vogel-Fulcher관계식에 의한 주파수 의존성은 낮은 전계하에서의 유전특성 뿐 아니라 강전계하에서의 여러물성들도 동일하게 적용되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1995.11a
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• pp.80-80
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• 1995

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.148.1-148
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• 2000

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.2
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• pp.148-155
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• 2008

Dielectric and pyroelectric properties of relaxor ferroelectric in the PMN-PT solid solution series have been investigated. Features of the diffuse phase transition in PMN-PT system, typical relaxor ferroelectric materials, were studied as a function of temperature and frequency. The transition temperature of the ceramics with PT$\sim$0.325 did not depend on the measuring frequency. This can best realized in a relatively random environment that apparently is provided by PMN-rich complex perovskites, including those containing Pb. The composition with PT>0.35 show the characteristics of a normal single phase ferroelectric material. Thus the studies revealed that the morphotropic phase boundary in the PMN-PT system is in the vicinity of PT$\sim$0.3 and it has a small curvature and as a result the compositions near the morphotropic phase boundary show two phase transitions, rhombohedral$\rightarrow$tetragonal$\rightarrow$cubic, when the samples are heated up to higher temperature. The best optimum compositions are observed near the morphotropic phase boundary.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.33 no.4
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• pp.391-398
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• 1996

In order to understand the electrostrictive behavior of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT) solid solutions the dielectric constants and the electric-field-induced strains in (1-x)PMN-xPT (x=0.0-0.4) were investigated in the temperature range -5$0^{\circ}C$-20$0^{\circ}C$. Powder of (1-x)Pb(Mg2/3Nb2/3)O3-xPbTiO3 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.35, and 0.4) were prepared from the oxide forms of Pb, Mg, Nb and Ti via a columbite precursor method As the amount of PbTiO3 increases the temperature of maximum dielectric constant(T$\varepsilon$max) increases and the phase transition become less diffusive. The strain maximum occurs only when the diffuse phase transition occurs from rhombohedral to cubic or rhombohedral to tetragonal as in x=0.1-0.35 The strains monotonically decrease with temperature in the materials in which phase transition occurs from tetragonal to cubic as in x=0.4.