• 제목/요약/키워드: LiTaO$_3$

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ZnO가 첨가된 (Na,K)NbO3계 세라믹스의 압전 특성 (Piezoelectric Properties in ZnO Dopped (Na,K)NbO3 Ceramics)

  • 류성림;권순용;어순철;김시철;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.707-711
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    • 2006
  • ZnO was doped up to 0.3 wt% for improving the electrical properties of lead-free $[Li_{0.04}(Na_{0.44}Ko_{0.52})-(Nb_{0.86}\;Ta_{0.10}\;Sb_{0.04})]O_3$ piezoelectric ceramics. The ceramics were fabricated with the conventional sintering processes. Crystal structure of the samples was tetragonal phase regardless of ZnO amount. However, the piezoelectric properties were varied with the ZnO amount. The electro-mechanical coupling factor $(k_p)$ was with the ZnO amount up to 0.2 wt% but decreased with the further addition. the maximum value of $k_p$ was 0.475. Density, piezoelectric charge constant and relative dielectric constant was also showed maximum value at 0.2 wt%. The maximum values are $4.75g/cm^3$, 275 pC/N, 1403, respectively. In contrast, the mechanical quality factor $(Q_m)$ was not varied with increasing the ZnO addition up to 0.2 wt% but rapidly increased at 0.3 wt%.

분극조건에 따른 무연 $NaKNbO_3$ 세라믹스의 압전 및 유전 특성 (Piezoelectric and Dielectric Characteristics of $NaKNbO_3$ ceramics according to the poling condition)

  • 이상호;류주현;이갑수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.157-159
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    • 2005
  • In this study, in order to develop Pb-free piezoelectric ceramics, $[Li_{0.04}(Na_{0.44}K_{0.52)-(Nb_{0.86}Ta_{0.10}Sb_{0.04})]O_3$ ceramics were fabricated by conventional mixed oxide method and their piezoelectric characteristics were investigated according to the poling condition. The transition temperature from orthorhombic phase to tetragonal phase observed at $93[^{\circ}C]$ and Curie temperature was $346[^{\circ}C]$. At $50[^{\circ}C]$ poling temperature, dielectric constant, electromecha nical coupling factor kp, piezoelectric $d_{33}$ const ant, coercive field Ec, remanant polarization Pr and mechanical quality factor Qm showed the optimum value of 737, 0.45, 209[pC/N], 1l.34[kV/cm], $7.14[{\mu}C/cm^2]$ and 205, respectively.

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I/Q 변조 풀이 방식의 헤테로다인 간섭계를 이용한 미소 전기장 및 복굴절 측정 (A new, hybrid, heterodyne, fiber-optic electric field sensor scheme and its applications)

  • 윤신영;조규만;이용산
    • 한국광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.161-164
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    • 1997
  • 편광유지 광섬유를 이용한 주파수가 안정화된, 두 개의 서로 수직으로 편광된 종모우드를 갖는 He-Ne레이저 빛을 LoTa $O_{3}$ 위상변조기로 구성된 센서부(sensor head)로 전달해 줌으로써 원격에서 전기장을 측정할 수 있는 hybrid, heterodyne 간섭식 센서를 구성하였다. In/quadrature-phase위상변조풀이 방식을 이용하여 전기광학 효과에 의해 서로 수직으로 편광된 두 모우드 사이에 유도된 위상차이를 측정함으로써 항상 높은 검지율을 유지할 수 있는 전기장 센서를 구성하고, 이를 이용하여 광학 물질에 유도된 복굴절도 측정을 할 수 있었다.

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NKN 무연압전 액추에이터의 신뢰성 연구 (An Investigation on the Aging Properties of NKN Lead-free Piezoelectric Multi-layer Ceramic Actuators)

  • 채문순;이규탁;고중혁
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.803-806
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    • 2011
  • 1 mol% $Li_2O$ excess $0.9(Na_{0.52}K_{0.48})NbO_3-0.1LiTaO_3$ lead-free piezoelectric multilayer ceramic actuators were investigated to determine their aging properties. To reduce the thermal aging behavior, we applied a rectified unipolar electric field of 5 kV/mm to the specimen to accelerate the electric aging behavior. By employing a rectified unipolar electric field for the piezoelectric actuators, we could remove undesirable heating from the relaxation current in the motion of the ferroelectric domain. To accelerate the aging test, the applied electric fields had a frequency of 900 Hz. To have enough time for charging and discharging, we employed an accurate time constant to design the equivalent circuit model for the aging tester. To extract exact aging behavior, we measured the pseudo-piezoelectric coefficient before and after the aging process. We also measured the electro-mechanical coupling coefficient, the frequency-dependent dielectric permittivity, and the impedance to compare with fresh and aged specimen.

SAW 가스센서의 제작 및 특성 (Fabrication and Characteristics of SAW Gas Sensor)

  • 전춘배;박효덕;최동한;이덕동
    • 센서학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.40-45
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    • 1994
  • SAW 가스센서의 기판으로 $112^{\circ}$ rot. x-cut $LiTaO_{3}$ 기판을 사용하였고, 사진식각법으로 reference delay line과 sensing delay line으로 구성된 dual delay line SAW소자를 제작하였다. 각각의 IDT는 전극의 폭이 $10{\mu}m$이고, 10 개의 전극쌍을 갖는다. 각각 두개의 delay line 중에서 reference delay line은 감지막을 증착시키지 않고, sensing delay line은 유기물 반도체의 일종인 Pb-프탈로시아닌을 shadow mask로써 $10^{-5}$torr의 진공하에서 선택적으로 증착시켰다. 제작된 SAW소자로 rf amp.와 AGC(Auto Gain Control)를 사용하여 dual delay line oscillator를 만들었다. 이때 발진주파수는 $87{\sim}$89 MHz였다. 온도와 $NO_{2}$ 가스농도의 변화에 따른 발진주파수의 변화를 조사하였다.

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DNA 측정용 SH-SAW 센서 개발 (Development of an SH-SAW Sensor for Detection of DNA)

  • 허영준;박유근;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.160-165
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    • 2005
  • 본 연구에서는 DNA의 고정화 및 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 고정화 및 혼성화 반응에 사용된 탐침 DNA 및 표적 DNA는 상보적 결합이 일어날 수 있는 염기서열을 가진 15-mer의 올리고뉴클레 오티드를 사용하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $36^{\circ}\;YX\;LiTaO_3$를 사용하여 100 MHz로 발진되는 이중 지연선 형태로 제작하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후 센서의 주파수 변화를 측정하였으며, DNA 고정화 및 혼성화 반응은 pH 7.4의 PBS 완충용액상에서 수행하였다. 개발된 SH형 SAW센서는 $1.55 {\cal}ng/{\cal}ml/Hz$의 민감도를 가지며, DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

ZnO를 첨가한 (Na,K)$NbO_3$계 무연 압전 세라믹스의 유전 및 압전 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Dielectric and Piezoelectric in (Na,K)$NbO_3$-system Pb-free Piezoelectric Ceramics add ZnO)

  • 류성림;김시철;이경선;이충호;류주현;김영민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.218-219
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    • 2005
  • In this paper, in order to develop Pb-free piezoelectric ceramics, $[Li_{0.04}(Na_{0.44}K_{0.52})-(Nb_{0.86}Ta_{0.10}Sb_{0.04})]O_3$ ceramic was fabricated with the variation of ZnO addition. Piezoelectric properties of the ceramic were varied with the amount of ZnO addition and showed the maximum kp value at 0.2 wt% ZnO addition. Qm of ZnO added ceramics showed lower values than the non-added ceramics, however, the kp was increased by the addition of ZnO up to 0.2 wt%. At the sintering temperature of 1110$^{\circ}C$ and the calcination temperature of 850$^{\circ}C$, the optimal values of density=473g/$cm^3$, kp=0.473, $\varepsilon_r$=1403 were obtained.

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울진 보암광산의 조장석-스포듀민 페그마타이트의 광물 지화학 조성 연구 (Mineral Geochemistry of the Albite-Spodumene Pegmatite in the Boam Deposit, Uljin)

  • 박규승;박정우;허철호
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.283-298
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    • 2022
  • 본 연구에서는 경상북도 울진 왕피리에 소재한 보암 Li 광산의 조장석-스포듀민 페그마타이트와 그 주변에 형성된 외영운암(exogreisen)의 광물 지화학 조성을 EDS로 분석하고 그 의미를 고찰하였다. 보암 광산은 화성활동 단계와 영운암화 단계의 두 단계를 거쳐 형성되었다. 전자에서는 조립질 내지 중립질의 스포듀민, 조장석, 석영, K-장석으로 구성된 조장석-스포듀민 페그마타이트가 관입하였으며, 후자에서는 페그마타이트의 조장석화 및 영운암화 과정에서 세립의 조장석 및 이와 공생하는 백운모, 녹주석, 인회석, 컬럼바이트족 광물(CGM, columbite group mineral), 마이크롤라이트, 석석 등이 형성되며 화성활동 단계의 광물을 부분적으로 교대하였다. 이 과정에서 주변암인 장군석회암과 맥의 경계면에는 전기석, 석영, 백운모로 구성된 외영운암이 형성되었다. 광물 지구화학 분석 결과에 따르면 화성활동 단계 대비 영운암화 단계에서 녹주석과 백운모에 Cs 함량이 더 높고 CGM의 Ta/(Nb+Ta) 또한 더 높게 나타난다. 이 같은 사실은 영운암화에 관여한 용융체가 페그마타이트를 형성한 용융체에 비하여 더 많은 분화 과정을 거쳤음을 지시한다. 영운암화 단계에서 형성된 인회석의 조성은 Cl이 결핍되고 F가 부화되어 있어 보암 광산이 S형 화강암 기원의 Li-Cs-Ta(LCT) 페그마타이트에 해당하는 특성을 지닌다. 화성활동 단계에 형성된 중립질의 조장석은 평균 0.28 wt.%의 P2O5를 갖는데 비해 영운암화 단계에 형성된 세립질의 조장석은 EDS 검출한계 미만의 P2O5를 지닌다. 영운암화 단계에 형성되는 인회석과 마이크롤라이트는 화성활동 단계 대비 Ca가 부화되었음을 지시한다. 따라서, 조장석 내 P의 결핍은 용융체에 있던 P가 주변암으로부터 Ca가 공급됨에 따라 인회석의 형태로 소진되어 결핍된 결과로 해석할 수 있다. 외영운암의 전기석은 중심에서 외곽으로 갈수록 Ca를 비롯한 2가 양이온의 함량이 증가하고 그에 따라 Al의 함량이 감소하는 화학적 누대구조를 보인다. 이는 영운암화 단계에서 장군석회암으로부터 용융체에 Ca가 점차 공급되었다는 가설에 부합한다.

(Na,K)$NbO_3$ 계의 무연 압전체에서 cu 산화물 도핑에 따른 특성 평가 (Characterization of (Na,K)$NbO_3$-Based Ph-free Piezoelectrics Doped with Cu-oxides)

  • 이윤기;류성림;어순철;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.324-324
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    • 2010
  • 최근에는 압전체의 환경오염 문제의 해결 및 가격경쟁력을 갖추기 위해서 비납계 압전체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. (Na,K)$NbO_3$ 계는 페로브스카이트 구조를 가지는 비납계 세라믹스로 현재 가장 많이 연구되고 있는 물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 압전성이 우수한 $(Na_{0.44}K_{0.52}Li_{0.04})(Nb_{0.9}Ta_{0.04}Sb_{0.06})O_3$ 조성에 CuO, $Cu_2O$ 등의 Cu 산화물을 첨가하였을 때의 전기기계결합계수, 기계적품질계수, 비유전율, 압전전하상수, 문극-전계 이력곡선 (P-E hysteresis curve) 등을 변화를 평가하고자 하였다.

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PCB 기판을 이용한 RF용 SAW 필터 개발 (Development of the RF SAW filters based on PCB substrate)

  • 이영진;임종인
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권11호
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    • pp.8-13
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    • 2006
  • 최근 RF용 탄성표면파 필터는 HTCC 패키지를 이용한 칩스케일 패키지 공법으로 제작되고 있다. 본 연구에서는 HTCC 패키지를 이용하는 대신에 BT 레진 계열의 PCB 기판을 이용하여 $1.4{\times}1.1$$2.0{\times}1.4mm$ 규격을 가지는 새로운 SAW RF 필터를 개발하였다. 본 기술을 적용하여 기존대비 약 40% 이상의 재료비 절감효과를 얻을 수 있다. 다층 PCB 기판과 $LiTaO_3$ 탄성표면파 기간간의 플립 본딩 조건을 최적화하였고, 적절한 PCB 재료선정을 통하여 PCB 기판 및 에폭시 라미네이팅 필름간의 열팽창계수 차이로 인해 발생하는 응력을 최소화시켰다. 이렇게 개발된 탄성표면파 필터는 기존의 제품에 비해 신뢰성 및 전기적 특성면에서 향상된 특성을 보였다.