• Title/Summary/Keyword: MgO : $LiNbO_3$

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Direct measurement of Space-charge field in a $LiNbO_3$ crystal doped with MgO and $Fe_2O$ using second harmonic generation (MgO와 $Fe_2O$가 첨가된$ LiNbO_3$ 단결정에서 제 2 고조파 발생을 이용한 공간전하장의 직접 측정)

  • 김봉기;홍미연;이범구
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.284-285
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    • 2000
  • 광굴절률 현상은 optical signal processing과 홀로그램 기억소자로 널리 응용 될 수 있기 때문에 지금까지 광범위하게 연구되어져 왔다. 광굴절률 현상에서 중요한 변수는 빛이 있는 동안 drift, diffusion 과 photovoltaic current와 같은 전하 운반 메카니즘을 통해서 local charge의 재분포에 따른 공간전하장(Space-charge field, $E_{sc}$ )이다. 지금까지 single beam에 의한 공간전하장을 측정하는 방법으로 birefringenc $e^{1.2}$ 와 interference metho $d^{3}$을 이용하여 굴절률 변화를 측정함으로써 얻을 수 있었다. 그러나 이런 방법들은 공간전하장의 변화를 측정하기위해서 전기광학계수를 측정하여 얻는 간접적인 방법이고 또한 실험방법도 다소 복잡하다. 따라서 본 투고에서는 이미 발표된 광굴절률 현상시 제 2 고조파 세기(SHG)의 변화로부터 공간전하장을 간단하게 측정하는 방법을 이용하여 congruent, MgO가 4mole%, F $e_2$O가 0.1mole% 첨가된 LiNb $O_3$ 단결정의 공간전하장에 대해서 연구를 하였다. 이 방법은 전기광학물질인 LiNb $O_3$에서 SHG 위상정합조건이 dc 전기장에 의존하는 성질을 이용한 것이다. 그리고 온도가 일정할 경우 전기장의 변화에 따라 SHG의 크기가 변함을 이용하였다. (중략)

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Synthesis of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ by $Li_2SO_4-Na_2SO_4$ Molten Salts ($Li_2SO_4-Na_2SO_4$ 용융염에 의한 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$의 합성)

  • 윤기현;조용수;남윤우;강동헌
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.30 no.7
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    • pp.543-548
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    • 1993
  • Stability and formation of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 (PMN) phase synthesized in Li2SO4-Na2SO4 molten salts have been investigated. And powder characteristics of PMN have been studied with a variation of processing parameters such as temperature, time, amount of the salts, and excess PbO. More ratio of Li2SO4 to Na2SO4 influences the percentage of perovskite phase due to the difference of the eutectic point of the salts, but does not influence the powder characteristics. The shape of PMN particles shows faceted morphology with bimodal distribution consisting with large and submicron parts. Particle size of PMN increased greatly with increasing soaking time or amount of salts rather than temperature. The addition of excess PbO resulted in round PMN crystallites without submicron particles. These results are discussed by XRD, SEM and thermal analyses.

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$(Na,Li)NbO_3-BaTiO_3$세라믹스의 유전 및 압전 특성

  • Seong, Geum-Hyeon;Lee, Yu-Hyeong;Ryu, Ju-Hyeon;Jeong, Yeong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.77-77
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    • 2009
  • $Pb(Zr,Ti_O_3$계 세라믹스는 우수한 압전 특성으로 인하여 압전변압기 및 액츄에이터, 센서 등 많은 분야에 응용이 되어져 왔다. 그러나, 최근 들어 $1000^{\circ}C$에서 급속도로 많은 휘발을 하는 PbO는 환경 및 인체에 나쁜 영향을 미칠 뿐 아니라 사용 후의 처리도 어려워 선진국에서는 사용을 제한하거나 줄이고 있는 추세에 있다. 따라서, PbO를 포함하지 않은 무연 (Lead-free)계 압전 세라믹스에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있으며 앞으로는E 장래성 있는 하나의 이슈 분야가 될 것이다. 이러한 Pb-based System 세라믹스를 대체 할 재료로서 $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$나 Tungsten-Bronze type, $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3$ 등이 주로 연구가 되고 있다. 특히, alkali niobate를 기초로 한 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$은 무연 압전 물질로서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, NKN의 주요 성분인 K 의 높은 조해성 때문에 일반적인 고상방법으로는 고 밀도의 세라믹을 얻기 힘들뿐더러 낮은 상전이 온도 때문에 많은 응용에는 제약이 되고 있다. 이러한 세라믹의 단점을 보완하고자 Hot forging, RTGG, SPS 등 과 같이 특수한 소결방법을 사용하여 고밀도의 세라믹을 제작하지만 이 방법들은 제품 대량 생산에 있어 경제적으로나 복잡한 제조과정을 고려할 때 매우 비효율적이라고 판단된다. 그러므로 $BaTiO_3$, $LiTaO_3$, Mg, Ca등을 첨가 시켜 소결을 향상시키고 고밀도를 얻기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 Pb-based계의 세라믹스를 대체할 우수한 특성의 세라믹스를 제작하고자 기존의 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$세라믹스에서 낮은 용융온도 때문에 소결하기 어려운 $KNbO_3$를 제거한 $NaNbO_3$$LiNbO_3$$BaTiO_3$를 추가한 $NaLiNbO_3-BaTiO_3$세라믹스에 $K_4CuNb_8O_{23}$(KCN)을 첨가함으로서 이에 따른 압전 및 유전 특성을 조사하였다.

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EFFECT OF POLING ON THE PHYSICAL PIEZOELECTRIC PROPERTIES OF $LiNbO_3$

  • Han, Ji-Woong;Kyung Joo;Shim, Kwang-Bo;Auh, Keun-Ho
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1998.06a
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    • pp.133-136
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    • 1998
  • Undoped and 5mol%MgO DOPED {{{{ { LiNbO}_{ 3} }}}} were grown by floating zone method. The grown crystals were poled to c-azis in different electric conditions. Ferroelectric domain patterns related to the poling conditions were investigated by chemical etching and the poling effects on the piezoelectric in the undoped and MgO doped Crystals were studied.

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Effect of Li2O-Bi2O3 Addition on the Piezoelectric Properties of Pb(Mg1/3Nb2/3)0.65Ti0.35O3 Ceramics (Li2O-Bi2O3 첨가가 Pb(Mg1/3Nb2/3)0.65Ti0.35O3 세라믹의 압전 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Jae Hyuk;Kim, Shi Yeon;Choi, Jeoung Sik;Yeo, Dong-Hun;Shin, Hyo-Soon;Nahm, Sahn
    • Journal of Powder Materials
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    • v.26 no.5
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    • pp.405-409
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    • 2019
  • Piezoelectric ceramic specimens with the $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})_{0.65}Ti_{0.35}O_3$ (PMN-PT) composition are prepared by the solid state reaction method known as the "columbite precursor" method. Moreover, the effects of the $Li_2O-Bi_2O_3$ additive on the microstructure, crystal structure, and piezoelectric properties of sintered PMN-PT ceramic samples are investigated. The addition of $Li_2O-Bi_2O_3$ lowers the sintering temperature from $1,200^{\circ}C$ to $950^{\circ}C$. Moreover, with the addition of >5 wt.% additive, the crystal structure changes from tetragonal to rhombohedral. Notably, the sample with 3 wt.% additive exhibits excellent piezoelectric properties ($d_{33}=596pC/N$ and Kp = 57%) and a sintered density of $7.92g/cm^3$ after sintering at $950^{\circ}C$. In addition, the sample exhibits a curie temperature of $138.6^{\circ}C$ at 1 kHz. Finally, the compatibility of the sample with a Cu electrode is examined, because the energy-dispersive X-ray spectroscopy data indicate the absence of interdiffusion between Cu and the ceramic material.

Study of poling condition in 2 mole% MgO-doped $LiNbO_3$ using second harmonic generation (제2고조파 발생특성을 통한 MgO가 2 mole% 첨가된 $LiNbO_3$ 단결정의 poling 조건연구)

  • 이종수;이범구;주기태
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.5
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    • pp.377-381
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    • 1997
  • Poling condition in 2 mol% MgO-doped $LiNbO_3$ crystals is investigated by varying the amplitude of poling electric field from 3V/cm to 7V/cm. It is found that 5V/cm is the best value for the formation of single domain by analysing the characteristics of the second harmonic generation(SHG) as the function of temperature. The temperature dependence of the phase-matching profile of SHG for the crystal applied by a spatially modulated electric field is observed to be very different from the simple sinc function. The distorted profile can be consistently fitted with the numerical simulations. This shows that the crystal homogeneity can be tested by the SHG temperature phase-matching profile. In addition, the thermo birefringence coefficient and electro birefringence coefficient of SHG were measured from the temperature dependence of phase-matching profile and shifts of phase-matching temperature by appling electric field along c-axis.

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Birefringence measurements of lmol%Mg:LiNbO3 with Noncollinea­rphase­matching cone

  • Lee, Jong-Soo;Rhee, Bum-Ku;Joo, Gi-Tae
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • v.2 no.2
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    • pp.54-57
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    • 1998
  • A noncollinear-phase-matching cone of second harmonic generation(SHG) was observed in a LiNbO3 crystal doped with l mol% MgO. Birefringence refractive indices can be accurately evaluated by analysing the temperature phase matching characteristic for SHG combined with the measurement of the half cone angle. The electro-optic coefficient can also be determined form the observed change of the half cone angle when a DC electric field is applied along the optic axis.

SHG properties of MgO-doped $LiNbO_3$ single crystals

  • Lee, Jong-Soo;Kim, Chong-Don;Joo, Gi-Tae;Rhee, Bum-Ku
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1997.06a
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    • pp.163-170
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    • 1997
  • The MgO-doped LiNbO$_3$ single crystals were grown along c-axis by the Czochralski method with the pulling rate of 3mm/h and the rotation of 10rpm. The MgO contents were form 1 to 4 mole%. The SHG properties were investigated with the pulsed Nd:YAG laser, and thermo-optic coefficient, electro-optic coefficient of birefringence and curie temperature were measured. Phase matching temperature and Curie temperature increase similarly with MgO content until 4 mole%.

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