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.
A promising capacitor, which has conformable step coverage and good uniformity of thickness and composition, is needed to manufacture high-density non-volatile FeRAM capacitors with a stacked cell structure. In this study, ferroelectric $Bi_{3.61}Nd_{0.39}Ti_3O_{12}$ (BNT) thin films were prepared on $Pt(111)/Ti/SiO_2/Si$ substrates by the liquid delivery system MOCVD method. In these experiments, $Bi(ph)_3$, $Nd(TMHD)_3$ and $Ti(O^iPr)_2(TMHD)_2$ were used as the precursors and were dissolved in n-butyl acetate. The BNT thin films were deposited at a substrate temperature and reactor pressure of approximately $600^{\circ}C$ and 4.8 Torr, respectively. The microstructure of the layered perovskite phase was observed by XRD and SEM. The remanent polarization value (2Pr) of the BNT thin film was $31.67\;{\mu}C/cm^2$ at an applied voltage of 5 V.
전력선 통신용 LC 공진필터에 사용되는 Ni-Zn 페라이트를 제조하기 위해 Ni0.8Zn0.2Fe2O4를 기본조성으로 선택하고 x (Co mol 비)를 변화시켜 전자기적 특성을 조사하였다. $Bi_2O_3$ CaO가 첨가됨으로써 균일한 입자성장과 입계에 고저항층이 형성되어 주파수 손실이 감소하였으며, $Ni_{0.8-x}Zn_{0.2}Co_xFe_2O_{\delta}$의 기본조성에 Co의 함량을 증가시키면 x = 0.05에서 투자율 75, 공진주파수 20 MHz의 특성을 나타내고 결정 입자 크기와 같은 구조적 특성에는 영향을 거의 미치지 않지만 자기이방성 변화에 따라 전자기적 특성에는 영향을 미친다. 또한, $Ni_{0.75}Zn_{0.2}Co_{0.05}Fe_2O_{4.017}$ 조성의 페라이트 코어의 발열량은 큐리온도 이하에서 일어난다.
RF magnetron sputtering법으로 $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT)박막을 상온에서 p-type Si(100) 기판위에 증착하여 DRO 강유전체 메모리(destructive read out ferroelectric random access memory)에 사용되는 강유전체막으로 Pt/SBT/Pt/Ti/$SiO_2$/Si (MFM)구조의 응용가능성을 확인하였다. 구조적인 특징들이 열처리 시간의 변화와 Ar/$O_2$의 가스 유량비의 변화에 따라서 XRD(x-ray diffractometer)에 의해 관찰되었으며 표면 특성은 FE-SEM(field emission scanning electron microscopy)에 의해서 관찰하고 박막의 전기적 특성들은 P-V(polarization-voltage measurement)와 I-V(current-voltage measurement)를 사용하여 관찰하였다. 스퍼터링 증착시 Ar/$O_2$의 가스 유량비는 1:4에서 4:1까지 변화 시켰고 SBT박막은 상온에서 증착시켰다. XRD 측정시 박막들은 SBT의 (105), (110) peak들을 나타내었다. 상온에서 증착시킨 박막은 1시간, 2시간 동안 산소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 열처리를 하여 결정화 시켰다. SBT 박막의 P-V곡선은 이력 곡선의 모양을 갖추었으며 비대칭적인 강유전체 특성을 나타내었다. Ar/$O_2$ 가스유량비가 1 : 1, 2 : 1인 경우에 박막의 누설 전류밀도 값이 제일 좋았으며, 그 값은 3V 5V 7V에서 각각 $3.11\times10^{-8} \textrm{A/cm}^2$, $5\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$, $7\times10^{-8}\textrm{A/cm}^2$ 이었다. 열처리 시간을 2시간으로 증가시킨 후, 그들의 전기적 특성과 결정화특성이 개선됨을 확인하였다. AES 분석 및 EPMA분석으로 SBT박막의 깊이 분포 및 조성을 확인하였다.
본 논문은 고주파에서의 Ni-Zn페라이트의 첨가물에 따른 소결특성에 관하여 연구한 것이다. 연구에서 사용한 시편은 20mol% NiO, 30mol% ZnO 및 50mol% Fe$_{2}$$O_{3}$이 조성으로된 페라이트를 모재로 하고 첨가물로서 각각 0.0025mol%, 0.005mol% 및 0.001mol%의 비율로 Nb$_{2}$$O_{5}$, Bi$_{2}$$O_{3}$ 및 V$_{2}$$O_{5}$를 첨가하였다. 그리고 소결을 1100.deg.C에서 이루어졌다. 초투자율은 V$_{2}$$O_{2}$가 첨가된 시편의 100KHz-1000KHz주파수대에서 4*$10^{2}$~8*$10^{2}$의 높은 값을 얻었다. 손실계수는 100KHz~500KHz주파수대에서 1*10~3*$10^{-2}$이었다. 1/(.mu.*Q)값은 0.005mo;% Bi$_{2}$$O_{3}$가 첨가된 시편에서 가장 높은 값을 나타내었다. 자기저항은 초유자율과 반비례의 관계를 나타내었다. 실험의 결과 첨가물에 의한 소결특성은 액상형성에 의하여 고른 입자성장을 확인할 수 있었다. 따라서 0.01mol% V$_{2}$$O_{5}$를 첨가한 시편이 가장 우수한 자기특성을 나타내고 있음을 확인하였다.
The $0.99Bi_{0.5}(Na_{0.78}K_{0.22})_{0.5}TiO_3-0.01LaAlO_3$, $0.01LaMnO_3$ or $0.01LaFeO_3$ (0.99BNKT-0.01LA, 0.01LM or 0.01LF) ceramics were prepared by a conventional mixed mothod. The structure and morphology of the lead free ceramics were characterized by XRD (X-ray diffraction) and FE-SEM (field emission scanning electron microscopy). XRD results indicated that the BNKT ceramics modified by LA, LM or LF induced a transition from a ferroelectric tetragonal to a non-polar pseudo-cubic phase, leading to decrease in the remnant polarization ($P_r$) and coercive field ($E_c$) in the P-E hysterisis loops. The effects of the BNKT ceramics modified by La-based $ABO_3$ pervskite structure on the electric-field induced strain were investigated, and the largest normalized unipolar strain ($S_{max}/E_{max}$) was found in BNKT-0.01LF ceramic.
Ba-ferrite and Sr-ferrite are mostly used for permanent magnetic materials. In this work, we investigated Pb-ferrite which is studying now at abroad. We studied the most appropriate mole percent of PbO to Fe$_{2}$O$_{3}$, calcinating temperature and time, sintering temperature and time, and further investigated effects of the annex(NaBiO$_{3}$) The method of appraisment is the microscope for meta and B-H curve by flaxmeter.
Bismuth-substituted yttrium iron garnet(Bi-YIG; $Bi_xY_{3-x}Fe_5O_{12}$, x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0) thin films were fabricated on glass substrates using a metal organic decomposition (MOD) method. The dielectric property was measured by NSMM(Near-field scanning microwave microscopy) system that operating frequency is 4 Ghz. The obtained reflection coefficient $S_{11}$ of the Bi:YIG thin films with different bismuth concentration was increased as the bismuth concentration increased due to the lattice mismatch and vacancy of ions because of a lager ionic radius of bismuth ion than yttrium ion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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