• 제목/요약/키워드: Perovskite material

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Sol-Gel법으로 제조한 (Ba,Sr)$TiO_3$박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of the (Ba,Sr)$TiO_3$Thin Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 이영희;이문기;정장호;류기원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.592-597
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    • 2000
  • In this study (B $a_{0.5}$/S $r_{0.5}$)Ti $O_3$[BST(50/50)] ceramic thin films were prepared by the Sol-Gel method BST(50/50) stock solution was made and spin-coated on the Indium Tin Oxide(ITO)/glass substrate at 4000 rpm for 30 seconds. The coated films were dried at 35$0^{\circ}C$ for 10 minutes and annealed at 650~75$0^{\circ}C$ for 1 hour. The microstructural properties of the BST(50/50) thin film were studied by the XRD and AFM. The ferroelectric perovskite phase was formed at the annealing condition of 75$0^{\circ}C$ for 1 hour. Dielectric constant and loss of this thin were 370, 3.7% at room temperature respectively. The polarization switching voltage showed the good value of 3V. The leakage current density of the BST(50/50) thin film was 10$^{-7A}$c $m^2$with applied voltage of 1.5V. BST(50/50) thin film capacitors having good dielectric and electrical properties are expecting for the application to the dielectric material of DRAM.RAM.M.

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Effects of Sr Contents on Structural Change and Electrical Conductivity in Cu-doped LSM ($La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_{3{\pm}{\delta}}$)

  • 류지승;노태민;김진성;정철원;이희수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.33.1-33.1
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    • 2011
  • Strontium doped lanthanum manganite (LSM) with perovskite structure for SOFC cathode material shows high electrical conductivity and good chemical stability, whereas the electrical conductivity at intermediate temperature below $800^{\circ}C$ is not sufficient due to low oxygen ion conductivity. The approach to improve electrical conductivity is to make more oxygen vacancies by substituting alkaline earths (such as Ca, Sr and Ba) for La and/or a transition metal (such as Fe, Co and Cu) for Mn. Among various cathode materials, $LaSrMnCuO_3$ has recently been suggested as the potential cathode materials for solid oxide fuel cells (SOFCs). As for the Cu doping at the B-site, it has been reported that the valence change of Mn ions is occurred by substituting Cu ions and it leads to formation of oxygen vacancies. The electrical conductivity is also affected by doping element at the A-site and the co-doping effect between A-site and B-site should be described. In this study, the $La_{1-x}Sr_xMn_{0.8}Cu_{0.2}O_{3{\pm}{\delta}}$ ($0{\leq}x{\leq}0.4$) systems were synthesized by a combined EDTA-citrate complexing process. The crystal structure, morphology, thermal expansion and electrical conductivity with different Sr contents were studied and their co-doping effects were also investigated.

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압전체 PZT 박막을 이용한 FET형 압력 센서의 제작과 그 특성 (Fabrication and Characteristics of FET-type Pressure Sensor Using Piezoelectric PZT Thin Film)

  • 김영진;이영철;권대혁;손병기
    • 센서학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.173-179
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    • 2001
  • 현재 사용되어지는 반도체형 압력센서에는 압저항형과 용량형이 있다. 특히 반도체 마이크로 압력센서는 크기도 작고 신호처리회로를 동일칩 위에 집적화 할 수 있어 많은 관심을 모아왔다. 그러나 이러한 형태의 센서들은 제조공정이 복잡해서 생산성이 낮다. 기존의 센서들이 가지는 단점들을 극복하기 위해 새로운 형태의 FET형 압력센서(PSFET : pressure sensitive field effect transistor)를 제안하고 그 동작특성을 조사하였다. 압력 감지 물질은 PZT(Pb(Zr,Ti)$O_3$)를 사용하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 MOSFET의 게이트 절연막 위에 PZT 압전 박막을 증착하였다. PZT의 안정적 상태인 perovskite 구조를 형성하기 위하여 PbO 분위기에서 열처리하는 기법을 도입하였다. 제작된 PSFET의 감도는 0.38 mV/mmHg이다.

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고온 수증기 전해용 $La_{x}Sr_{1-x}GaO_{3}$ 전극 재료의 합성 연구 (A Study on Synthesis of $La_{x}Sr_{1-x}GaO_{3}$ Electrode Material for High Temperature Steam Electrolysis)

  • 박미선;류시옥;우상국;박영태;최호상
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.432-438
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    • 2009
  • In this paper, we synthesized LSG powder by Modified-GNP method. Lanthanum, strontium and gallium (LSG) were selected in the preparation of an oxygen-electrode (anode) for High Temperature Steam Electrolysis system (HTSE). The used amount and concentration of nitric acid were varied to find out an appropriate composition for oxygen-electrode (anode). In order to optimize the molar ratio of La and Sr, ratio of La to Sr was varied that 2:8, 5:5 and 8:2. The combined LSGs were calcined for 2 hours at $700^{\circ}C$ and were sintered in a furnace for 4 hours at $1200^{\circ}C$. The phase and crystallinity of LSG powder were determined by XRD. The surface morphology was observed through SEM photograph, and the specific surface area was investigated with BET. The thermochemical property was determined by TG/DTA. The synthesized preparation was obtained of $La_{0.8}Sr_{0.2}GaO_{3}$ formula for 3M nitric acid, which was the best perovskite phase.

실측자료를 이용한 Agglomerated Film Model의 용융탄산염 연료전지 산소전극 성능모사 (Modified Agglomerated Film Model Applied to a Molten Carbonate Fuel Cell Cathode)

  • 임준혁;김태근
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.593-603
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    • 1996
  • 용응탄산염 연료전지의 산소전극성능모사를 위한 이중기공구조의 filmed agglomerate model을 연구하였다. 이 모델에서는 전극과 전해질 계면의 물리, 화학적인 현상 및 전극반응기구를 고려하여 정상상태 에서 전극의 특성을 조업조건에 따라 표시할 수있다. 기존의 연구에서 기하학적인 구조를 가정하여 전극반응면적을 이론적으로 계산한 반면에 본 연구에서는 porosimeter를 이용한 기공도와 기공구조 분포 측정자료를 이용한 방법을 제시하였다. 계산결과는 전극재질, 기체조성, 전극두께, agglomerate 기공도 및 전해질 막의 두께에 따른 영향을 전류밀도와 과전압의 관계로 표시하였다. 또한 전극 재질로 perovskite (La0.8Sr0.2CoO3)와 NiO를 사용하여 실제전지를 이용한 성능을 측정하여 이론치와 비교하였다. 두전 극의 반쪽전지 실험에서 유사한 성능을 나타내었다. Perovskite 전극은 전극 기공도 65%, agglomerate 기공도 12% 그리고 전극두께 1.5~2mm에서 최적의 결과를 보여주었다. NiO전극의 경우 peroxide 반응기구에서 superoxide 반응기구의 계산결과보다 실험치와 일치하는 좋은 결과를 보였다.

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Self-patterning 기술을 이용한 강유전체 메모리 전극용La0.5Sr0.5CoO3박막의 제조에 관한 연구 (A Study on Fabrication of La0.5Sr0.5CoO3Thin Films as an Electrode for Ferroelectric Memory by Self-patterning Technique)

  • 손현수;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.153-158
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    • 2003
  • Photosensitive sol solution을 이용한 self pattern된 박막은 photoresist/dry etching process에 비해 박막의 제조과정이 간단하다는 장점을 가지고 있다. 이 연구에서는 강유전성 메모리소자의 산화물 전극재료로 사용되고 있는 La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$(LSCO)극 photosensitive sol solution을 이용하여 spin coating법으로 제조하였으며 출발원료는 La-2methoxyethoxide, Sr-ethoxide, Co-2methoxyethoxide를 사용하였다. LSCO gel 박막에 UV 노광시간을 증가시킴에 따라 M(metal)-O-M 결합이 생성되면서 metal $\beta$-diketonate의 UV 흡수 피크 강도는 감소되었고 LSCO gel 박막에 UV조사에 따른 용해도 차이가 생기면서 fine patterning 을 얻을 수 있었다. 68$0^{\circ}C$ 이상의 온도로 대기 중에서 열처리된 LSCO 박막은 perovskite 상을 나타내었고 74$0^{\circ}C$에서 가장 낮은 비저항값(4$\times$10 ̄$^3$Ωcm)을 얻을 수 있었다.

BaTiO3가스센서 감지물의 제조와 특성 연구 (Fabrication and Characteristics of Sensing Materials for BaTiO3 Gas Sensors)

  • 서동진;장경욱;임실묵;김좌연;최병현;박경순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1177-1182
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    • 2003
  • BaTiO$_3$ 분말에 흑연 분말을 첨가하여 BaTiO$_3$계 가스센서용 다공성 감지물을 제조하였으며, 이 감지물의 결정구조와 미세구조를 연구하였다. 이 감지물 소성체는 정방정 perovskite 결정구조를 가지고 있었다 흑연 분말의 첨가량이 증가함에 따라 소성체의 기공도가 증가하였다. 이것은 소성 시 흑연 분말과 산소가 발열반응하여 CO 및 $CO_2$ 가스를 생성하고, 이 가스가 휘발하였기 때문이라고 생각된다. 제조한 BaTiO$_3$계 소성체는 대기에서 측정한 저항과 CO 가스에서 측정한 저항이 고온( >∼20$0^{\circ}C$)에서 큰 차이를 나타내고 있으며 온도가 증가함에 따라 차이가 커짐을 관찰하였다. 소성체 기공도의 증가에 따른 반응 site의 증가로 인하여 소성체의 표면흡착기인 $O_2$$^{-}$와 CO 가스의 반응과, 소성체에 있는 $O^{-}$와 CO 가스의 반응이 활발하기 때문에 CO 가스의 민감도가 크게 증가하였다. 본 연구에서 제조된 다공성 BaTiO$_3$계 세라믹스는 CO 가스센서의 감지물 재료로써 유망하다고 생각된다.

Dependence of the lithium ionic conductivity on the B-siteion substitution in $(Li_{0.5}La_{0.5})Ti_{1-x}M_xO_3$

  • Kim, Jin-Gyun;Kim, Ho-Gi
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제11권11호
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    • pp.9-17
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    • 1998
  • The dependence of the ionic conductivity on the B-site ion substitution in (Li0.5La0.5)Ti1-xMxO3 (M=Sn, Zr, Mn, Ge) system has been studied. Same valence state and various electronic configuration and ionic radius of Sn4+, Zr4+, Mn4+ and Ge4+(4d10(0.69$\AA$), 4p6(0.72$\AA$), 3d10(0.54$\AA$) and 3d3(0.54$\AA$), respectively) induced the various crystallographic variaton with substitutions. So it was possibleto investigate the crystallographic factor which influence the ionic conduction by observing the dependence of the conductivity on the crystallographic factor which influence the ionic conduction by observing the dependence of the conductivity on the crystallographic variations. We found that the conductivity increased with decreasing the radii of B-site ions or vice versa and octahedron distortion disturb the ion conduction. The reason for this reciprocal proportion of conductivity on the radius of B-site ions has been examined on the base of the interatomic bond strength change due to the cation substitutions. The results were good in agreement with the experimental results. Therefore it could be concluded that the interatomic bond strength change due to the cation substitutions may be the one of major factors influencing the lithium ion conductivity in perovskite(Li0.5La0.5) TiO3system.

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Glycine-Nitrate 법으로 제조한 (Ba0.5Sr0.5)0.99Co0.8Fe0.2O3-δ 공기극의 분극저항 (Polarization Resistance of (Ba0.5Sr0.5)0.99Co0.8Fe0.2O3-δ Air Electrode Synthesized by Glycine-Nitrate Process)

  • 문지웅;임용호;오유근;이미재;최병현;황해진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.800-807
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    • 2005
  • Cathode material, $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})_{0.99}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$, for low temperature SOFC was prepared by the Glycine-Nitrate synthesis Process (GNP). Characteristics of the synthesized powders were studied with controlling the pH of a precursor solution. Highly acidic precursor solution increased a perovskite forming temperature. It is considered that Ba and Sr cannot complex by carboxylic acid group of glycine, because under highly acidic condition the caboxylic group mainly combined with H+ insead of alkaline earth cations. A lack of bond between cations and glycine resulted in selective precipitation of the elements during evaporation of the precursor solution. In case of using precursor solution with pH %2\~3$, a single perovskite phase was obtained at $1000^{\circ}C$. Polarization resistance of $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})_{0.99}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$ was measured by AC impedance spectroscopy from the two electrode symmetric cell. Area specific resistance of the $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})_{0.99}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-\delta}$ air electrode at $500^{\circ}C\;and\;600^{\circ}C$ were $0.96{\Omega}{\cdot}cm^2\;and\;0.16{\Omega}{\cdot}cm^2$, respectively.

알칼리용액에서 산소환원 및 발생반응에 대한 La0.8Sr0.2CoO3 전극의 기체확산층 영향 (Effect of Gas Diffusion Layer on La0.8Sr0.2CoO3 Bifunctional Electrode for Oxygen Reduction and Evolution Reactions in an Alkaline Solution)

  • 로페즈 카린;양진현;선호정;박경세;엄승욱;임형렬;이홍기;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.677-684
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    • 2016
  • Various commercially available gas diffusion layers (GDLs) from different manufacturers were used to prepare an air electrode using $La_{0.8}Sr_{0.2}CoO_3$ perovskite (LSCP) as the catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in an alkaline solution. Various GDLs have different physical properties, such as porosity, conductivity, hydrophobicity, etc. The ORR and OER of the resulting cathode were electrochemically evaluated in an alkaline solution. The electrochemical properties of the resulting cathodes were slightly different when compared to the physical properties of GDLs. Pore structure and conductivity of GDLs had a prominent effect and their hydrophobicities had a minor effect on the electrochemical performances of cathodes for ORR and OER.