• 제목/요약/키워드: LiTaO$_3$ single crystal

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A Study on the single crystal growth of the optic-grade $LiTaO_3$ as a electro-optic materials

  • Kim, B.k.;J.K. Yoon
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.526-526
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    • 1996
  • The single crystal of LiTaO3 is well known eletro-optic material as well as the piezoelectric one applied to SAW filter. LiTaO3 has large electro-optic effects, so applied to optical switch, acosto-optic deflector, and optical memory device using photorefractive effects. The crystal growth of SAW-grade LiTaO3 has been studied many aspects, but there is no detail research about optic-grade crystal growth. The conditions of optic-grade LiTaO3 single crystal are as below. The optical transmittance must be over 75%, and axial and radial concentratiom uniformity below 1%. The variation of Curie temperature depending on Li/Ta ratio must be also below 2$^{\circ}C$ and no internal no internal cracks and defects. Because of the limitation of crystal quality, the growing of optic-grade LiTaO3 single crystal is very difficult compared with the growing of SAW-grade. In this research, upper conditions of optic-grade single crystal was investigated after growing of 1 inch diameter and 1.5 inch length LiTaO3 single crystal having no internal cracks and defects using Czochralski method. Curie temperature was determined with DSC and measuring capacitance and lattice parameter was calculated about the grown crystal and ceramic powder samples of various Li/Ta ratio. The result of Tc variation was below 1.2$^{\circ}C$ all over the grown crystal, so it is confirmed that LiTaO3 was grown under congruent melting composition having optical homogeniety. Also, the optical transmittance was about 78%, which was sufficient for optical device.

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$LiTaO_3$ 단결정의 도메인 바운더리 관찰 (Observation of Nano-scale Domain Boundary in $LiTaO_3$ Single Crystals)

  • 정대용;김진상;박용욱;윤석진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.327-327
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    • 2007
  • $LiTaO_3$ single crystal has been studied for surface acoustic wave(SAW) applications. There are two kinds of $LiTaO_3$ single crystals, stoichiometric $LiTaO_3$ (SLT) and congruent $LiTaO_3$ (CLT). These two crystals show quite different dielectrical properties, which might be related with defects in crystals. In this study, we observed the domain boundary of SLT and CLT with scanning nonlinear dielectric microscopy and discussed the stress distribution in $LiTaO_3$ single crystals.

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Growth and Properties of Co-doped Ce,Mn:LiTaO3 Single Crystals

  • Gang, Bong-Hoon;Rhee, Bum-Ku;Lim, Ki-Soo;Bae, Sung-Ho;Joo, Gi-Tae
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.711-714
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    • 2002
  • The Ce, Mn: $LiTaO_3$ crystals were grown by Czochralski method in congruent ${\varphi}$3" $LiTaO_3$ single crystal growing conditions. Concentrations of Ce and Mn in melt were respectively 0.1 mole%. As-grown crystals were red, transparent and the grown crystals were tested with oxidation/reduction treatment for clor and other properties. Influence of Ce and Mn dopants on $LiTaO_3$ crystal properties was discussed. And the nonlinear optical properties of the Ce, Mn: $LiTaO_3$ crystal are being studied.

Theoretical Calculation of Zero Field Splitting of $Mn^{2+}$ Ion in $LiTaO_3$Crystal

  • Yeom, T.H;Lee, S.H
    • Journal of Magnetics
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    • 제6권3호
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    • pp.77-79
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    • 2001
  • The semi-empirical superposition model has been applied to calculate the zero field splitting parameters of $Mn^{2+}$ion in $LiTaO_3$ single crystal, assuming that $Mn^{2+}$ion occupies one of two possible sites: $Li^{l+} \;or\; Ta^{5+}$ site, respectively. The 2nd-order axial zero field splitting parameters are $958\times10^{-4}cm^{-1}\; at\; Li^{1+}$ site and $193\times 10^{-4}cm^{-1} \;at\; Ta^{5+}$ site for $Mn^{2+}$ions. The 4th-order zero field splitting parameters at $Li^{l+} \;and\; Ta^{5+}$ sites are also determined. These calculated zero field splitting parameters are very important to determine the substitutional sites of doped impurity ions in $LiTaO_3$ crystal.

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Dynamic 방법을 이용한$ LiTaO_3$ 단결정의 초전특성에 대한 연구 (A Study on the Pyroelectric Effects of $LiTaO_3$ Single Crystal by Using the Dynamic Method)

  • 강성준;정양희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.454-460
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    • 2003
  • The modulated frequency dependence on the pyroelectric properties of LiTaO$_3$ single crystal was investigated by the dynamic method. The pyroelectric coefficient of LiTaO$_3$ single crystal was 2.1${\times}$$10^{-8}$/$\textrm{cm}^2$ㆍK. and figure of merits for the responsivity and the detectivity were 1.31${\times}$$10^{-10}$Cㆍcm/J and 1.47${\times}$$10^{-8}$C\ulcornercm/J. respectively. The voltage responsivity corresponded with the pyroelectric voltage exhibited the highest value as about 165V /W at 4Hz and then was in inverse proportion to the frequency over 20Hz. The noise equivalent power and the detectivity at 4Hz were 8.4${\times}$$10^{-9}$ W/Hz$^{1}$2/ and 2.2${\times}$$10^{7}$ cmㆍHz$^{1}$2//W, respectively. Therefore, we could found that LiTaO$_3$ single crystal shows a excellent pyroelectric properties in low frequency region for the human body detection.tection.

$LiTaO_3$ 단결정의 완전용융조성 (Congruent Melt Composition of $LiTaO_3$ Single Crystal)

  • 정대식;박병학;김유성;노용래
    • 한국결정성장학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.99-106
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    • 1993
  • 열분석(DTA : Differential Thermal Analysis) 방법에 의한 퀴리온도$(T_c)$ 측정방법으로부터 48.50에서 49 $Li_2O$ mole %까지의 퀴리온도$(T_c)$$Li_2O$ mole %(C)의 관계식 $(T_c = -17.869C^2+1840.2C-46623)$을 구하였다.$LiTaO_3$ 단결정의 congruent 조성을 결정하기 위하여 48.60 부터 48.70 mole %까지의 영역에서 쵸크랄스키법으로 $LiTaO_3$ 단결정을 육성하고 Top과 Tail 결정에서의 퀴리온도 차이,${\Delta}{T_c} (T_{c(Top)}-T{_c(Tail)})$ 그리고 결정성장 초기와 말기의 융액과 결정의 조성비로부터 분배계수(k)를 구하였다. 이 결과로부터 결정된 congruent 조성은 48.65 mole %였으며 그때의 $(T_c)$ 값은 $610{\pm}1^{\circ}C$였다.

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Halogen floating zone 법에 의한 $LiTaO_3$ 단결정 성장$I.LiTaO_3$단결정 성장특성 ($LiTaO_3$ single crystal growth by the halogen floating zone method I. Growth characteristics of LT single crystals)

  • 류정호;임창성;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.528-535
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    • 1997
  • Halogen type floating zone system을 이용하여 직경 6 mm, 길이가 20 mm인 조화용융조성(congruently melting composition)의 $LiTaO_3$(LT) 단결정을 성장시켰다. 최적의 분말합성조건, 원료봉의 소결조건, 결정 성장조건을 확립하였다. 공기나 질소분위기에서는 결정성장이 불가능하였으나 아르곤 분위기에서는 안정한 형태의 용융대를 형성 및 유지할 수 있어서 결정성장이 용이하게 진행될 수 있었다. 성장된 결정으로 Laue back reflection pattern, 전이온도, 굴절율분포, 투과율을 측정하여 성장된 결정의 물성을 평가하였다. 성장된 결정의 부분별(top, body, tail) 전이온도 차가 $1^{\circ}C$로 측정되어 floating zone(FZ)법으로 성장된 LT결정이 조성적으로 균일함을 확인할 수 있었다.

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$LiTaO_3$crystal Dynamic 초전 특성과 그 주파수 의존성 (Dynamic Pyroelectric Properties and Their Frequency Dependences of $LiTaO_3$ crystal)

  • 이원재;윤영섭
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.605-608
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    • 1998
  • In this paper, we have investigated the pyroelectric characteristics of the $20\mu\textrm{m}-thick$ $LiTaO_3$ single crystal with black coating by using the nondestructive dynamic method. The $LiTaO_3shows$ the maximum pyroelectric coefficient (${\gamma}$) of $1.56$\times$10-8C/\textrm{cm}^2K$ at 40Hz and the responsivity (Rv) is 488V/W at 2Hz. The noise equivalent power (NEP) is obtained as 3.95$\times$10-10W/√Hz at 40Hz. The detectivity (D*) is obtained divided by the sample area and estimated to be 5.6$\times$108cm√Hz/W at 40Hz. These results, shows that the $LiTaO_3$ single crystals are the best candidates to pyroelectric IR sensors.

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홀로그래피 소자재료 $LiTaO_3$단결정 성장 (Growth of $LiTaO_3$ and Fe doped-LiTaO3 single crystal as holographic storage material)

  • 김병국;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.193-204
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    • 1998
  • $LiTaO_3$단결정은 SAW(Surface Acoustic Wave) filter용 기판용 소재로 사용되며, 초전 효과를 이용한 적외선 센서, 광전효과를 이용한 광전소자 및 광굴절 효과를 이용한 광 기억소자로도 응용되고 있다. 특히 광굴절 효과를 이용한 광 기억소자의 개발에 있어서 Fe와 같은 전이금속 불순물이 첨가된 고품위 $LiTaO_3$ 단결정과 재료의 광굴절 특성의 향상이 크게 요구되고 있는 실정이므로 본 연구에서는 Czochralski법을 이용하여 광 소자용 순수한 $LiTaO_3$ 단결정과 Fe를 불순물로 첨가시킨 $LiTaO_3$ 단결정을 성장시켰으며 성장된 결정들에 대하여 광 투과 및 흡수스펙트럼을 분석하였다. $Li_2O$ 조성을 48.0~49.0mol%까지 변화시킨 초기 용융액을 DSC법을 이용하여 Curie 온도를 측정한 결과 $Li_2O$조성이 증가함에 따라 curie 온도가 $568^{\circ}C$에서 $637^{\circ}C$까지 크게 증가하여 0.1mol% $Li_2O$의 조성차이에 $7^{\circ}C$정도의 curie 온도의 변화를 나타내었으며, 성장된 결정에서 $Li_2O$조성의 변화는 성장 길이방향으로 0.01mol%, 반경방향으로 0.0028mol% 이내의 전체 결정내 조성이 균일한 z-$LiTaO_3$ 단결정을 획득하였다. 한편 Fe를 첨가시킨 $LiTaO_3$ 결정의 경우 Fe 농도 0.1wt%당 $7.5^{\circ}C$의 Curie 온도 증가를 확인하였다. 또한 성장된 결정들은 광 투과스펙트럼을 분석한 결과 광소자로 응용하기에 충분한 78% 정도의 우수한 투과율을 보였다.처리 정책 및 규제법 등의 각 분야에서 복합적 노력이 필요하다. 가진 경우에 비하여, 좌심방의 병변을 초래하는 승모판 질환과 같은 병변을 동반한 경우에는 떨어지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구자들은 3례의 승모판막질환을 동반하지 않은 심방세동 환자에서 Cox-Maze 술식을 경헙하였다. 첫 번째 환자는 발살바동 파열에 동반된 심방세동이었으며, 두 번째는 심실중격결손, 세 번째는 대동맥판막 협착폐쇄부전증과 동반된 심방세동이었다. 세 환자 모두에게서 기저 심장질환의 교정과 더불어 Cox-Maze 술식을 같이 시행하였다. 세 환자 모두에서 수술 직후 동율동으로의 전환이 이루어졌고, 술후 3개월 이후에는 좌, 우심방의 기계적인 수축력도 모두 확인할 수 있었다. 3례였다. 결론: 술후 재원 기간내 사망률은 비청색증 선천성 심질환에서 2.0%, 청색증 선천성 심질환에서 15.5%, 후천성 심질환에서 5.1%였다. 전체 사망률은 2,000례 중 72명이 사망하여 3.6%였다는 임상적 결과의 축적이 필요하다. 환자가 합병증에 노출되는 기회와 기간을 최소화하려면 주기적 외래방문을 지키고 쿠마딘 복용을 빼지 않도록 계속 지도하여 환자의 순응도를 높이는 동시에 INR값을 엄격하게 적정범위 내에 일관되게 유지하여야 한다. 특히 합병증의 위험요소가 있는 환자와 INR값의 변동폭이 지나치게 넓은

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LiTaO3 단결정 내의 Fe3+ 상자성 불순물 이온에 대한 에너지 준위 계산 (Energy Level Calculation of Fe3+ Paramagnetic Impurity Ion in a LiTaO3 Single Crystal)

  • 염태호;윤달호;이수형
    • 한국자기학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.71-75
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    • 2014
  • 정비조성으로 성장시킨 $LiTaO_3$ 단결정 및 비정비조성으로 성장시킨 $LiTaO_3$ 단결정 내에 불순물로 도핑된 $Fe^{3+}$ 상자성 불순물 이온의 바닥 상태에서의 에너지 준위를 계산하였다. $LiTaO_3$ 단결정 내에서 육방정계 대칭성을 갖는 $Fe^{3+}$ 이온의 전자 상자성 공명 상수인 분광학적 분리인자 g 및 영자기장 갈라지기 D 값을 이용하여 6개의 에너지 준위 사이의 에너지 준위를 계산하였다. 자기장을 결정학적 주축 ([100], [001], [111])과 나란하게 가하여 자기장을 증가시켜 감에 따라 얻은 에너지 준위 갈라지기는 자기장을 가한 방향에 따라서 서로 다른 값을 나타내었다. ${\mid}{\pm}5/2$ > ${\leftrightarrow}{\mid}{\pm}3/2$ >및 ${\mid}{\pm}3/2$ > ${\leftrightarrow}{\mid}{\pm}1/2$ > 사이의 전이에서 계산한 영자기장 갈라지기 값은 정비조성으로 성장시킨 $LiTaO_3$ 단결정과 비정비조성으로 성장시킨 단결정의 경우에 각각 12.300 GHz, 6.150 GHz와 59.358 GHz, 29.679 GHz이다. 결정성장 조건에 따라 에너지 준위가 상당히 다른 것으로 나타났다.