• 제목/요약/키워드: Relaxor-normal ferroelectric transition

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$PbZrO_3$가 첨가된 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ 계의 미소-거시 분역 반전과 열탄성 마르텐사이트 변태 (Micro-Macro Domain Switching and Thermoelastic Martensitic Transformation in $PbZrO_3$-doped $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ System)

  • 윤만순;장현명
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.967-976
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    • 1995
  • The possiblity of the existence of a spontaneous relaxor-normal ferroelectric transition was proposed and examined using 1~5 mol% PbZrO3-doped Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PNN-PT) systems having tetragonal symmetry at rom temperature. On cooling, the system with 60mol% Pb(Ni1/3Nb2/3)O3 underwent a spontaneous transition from a relaxor to a normal ferroelectric state. A microscopic examination demonstrates that the relaxornormal ferroelectric transition corresponds to a micro-macro domain switching accompanied with thermoelastic martensitic transformation. The long-range macrodomains below the transition temperature were characterized by twinlike 90$^{\circ}$macrodomains with tetragonal symmetry. The relaxor-normal ferroelectric transition was further correlated with the rhombohedral-tetragonal first-order structural transition.

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Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-based 강유전체의 상전이 및 완화특성 (Phase Transition and Relaxor Behaviors in the Lead Magnesium Niobate-based Ferroelectrics)

  • 김연중;이주호
    • 한국진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.148-155
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    • 2008
  • PMN계 강유전체의 MPB 조성과 공존영역의 확산성을 이해하기 위해 유전 및 초전 특성을 분석하였다. PMN-PT계는 완만한 상전이를 보였으며, 이는 하나의 상유전과 2개의 강유전상이 공존함을 의미한다. 즉, 0.7PMN-0.3PT 조성 부근에서 능면정계와 정방정계의 공존 영역인 조성변태 상경계를 확인하였으며, 이들 조성은 연속적으로 능면정계$\rightarrow$정방정계$\rightarrow$입방정계로 상전이를 하였다. PT>0.325인 조성들은 측정된 진동수 범위에서 진동수 의존성을 보이지 않는 단일상의 강유전 특성을 보였으며, PMN>0.7인 조성들은 큰 진동수 의존성과 확산상전이의 전형적인 완화형 강유전 특성을 보였다. PMN-PT계의 조성변태 상경계 조성들은 우수한 유전 및 초전특성을 나타내었다.

Pyroelectricity of Ni-doped PMNT Ferroelectric for Pyroelectric Detector

  • Kim, Yeon Jung
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.215-218
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    • 2015
  • A pyroelctric properties of Ni(x)-doped PMNT systems were analyzed. Modified PMNT samples were prepared using the columbite structure method. Pyroelectric current, polarization, dielectric constant and dissipation factor of Ni-doped PMNT samples were measured as a function of temperature. By adding a small amount of NiO, pyroelectricity of PMNT is increased. Unlike the normal $ABO_3$ ferroelectric, Ni-doped PMNT showed properties for relaxor ferroelectric of causing the successive phase transition over a wide temperature. The optimum conditions for obtaining compositions with improvement ferroelectric properties are a nominal addition of 0.02 mole% Ni. Also, Ni-doped PMNT ferroelectric showed excellent pyroelectric figures of merit in the vicinity of room temperature. The pyroelectric coefficient ($0.00524C/m^2K$ at $25^{\circ}C$) and figures of merit ($F_v{\sim}0.039m^2/C$ and $F_d{\sim}0.664{\times}10^{-4}Pa^{-1/2}$) of composition PMNT with 0.02 mole% Ni are comparable to the earlier reports on lead-type pyroelectrics.

$Pb(Fe _{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 합성, 유전특성 및 질서배열구조 (Syntheses, Dielectric Properties and Ordering Structures of $Pb(Fe _{1/2}Ta_{1/2})O_3$)

  • 우병철;김병국;김병호
    • 한국결정학회지
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    • 제13권3_4호
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    • pp.165-171
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    • 2002
  • 고상반응법에 의해 합성된 분말을 $1100^{\circ}C$에서 소결함으로써 밀도가 $9.3g/cm^3$이고 평균입경이 $5.1{\pm}1.2{\mu}$$Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$를 단일상으로 합성하였다. (공간군: Pm3m) $-150{\sim}50^{\circ}C$에서 측정된 비유전율은 인가전압의 주파수가 1kHz일 때 $-41^{\circ}C$에서 비유전율이 3100으로 최대값을 가지고 유전완화(dielectric relaxation)현상 및 완만한 상전이(diffuse phase transition, DPT)가 뚜렷하게 관찰되는 전형적인 완화형 강유전특성을 보였으며 소결후 $1000^{\circ}C$에서의 열처리 시간이 증가함 에 따라 상전이의 완만화도는 감소하여 정상 강유전체화 하였다. 한편, 소결직후 $Fe^{3+}$$Ta^{5+}$ 이온은 투과전자현미경으로도 검출할 수 없는 정도의 단거리 영역에서 화학양론적으로 1 : 1 질서 배열하고 있으며 이러한 B자리 양이온의 질서배열은 열처리 시간이 증가함에 따라 강화됨을 라만분광법으로 확인하였다. 소결직후 $Pb(Fe^{12}Ta_{1/2})O_3$센서의 완화형 강유전특성은 B자리 양이온의 화학양론적 1:1 단거리 질서배열구조와, 열처리한 $Pb(Fe_{1/2}TA_{1/2})O_3$에서의 완화형 강유전특성 감소는 열처리에 따라 강화된 화학양론적 1:1 단거리 질서배열구조와 연관지을 수 있었다.

Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 고용체의 유전특성 및 질서배열구조 (Dielectric Properties and Ordering Structures of Pb(Fe1/2Ta1/2)O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 Solid Solutions)

  • 우병철;김병국;이종호;박현민;김병호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.863-870
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    • 2002
  • $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Ta^{5+}$$Ta^{5+}$과 이온반경이 같고 원자량이 약 1/2배인 $Nb^{5+}$으로 치환한 $Pb{{Fe_{1/2}(Ta_(1-x)Nb_x)_{1/2}}O_3$ (x=0.0∼1.0) 고용체를 단일상으로 합성하여 그 유전특성 및 B자리 양이온 질서배열구조를 조사하였다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$는 유전완화현상 및 완만한 상전이가 뚜렷하게 관찰되는 전형적인 완화형 강유전특성을 보였지만, $Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 유전완화현상은 감소하고 상전이는 급격해져 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$는 유전완화현상이 전혀 관찰되지 않는 정상 강유전특성을 보였다. Raman 분광법에 의해 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Fe^{3+}$$Ta^{5+}$은 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적으로 1:1 질서배열하고 있으며, $Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 $Fe^{3+}$과 ($Ta^{5+}-Nb^{5+}$) 간의 질서배열은 약화되어 결국 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$$Fe^{3+}$$Nb^{5+}$은 완전 무질서배열하고 있음이 밝혀졌다. $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 완화형 강유전특성은 B자리 양이온들이 XRD는 물론 TEM의 제한시야회절패턴으로도 검출하기 어려울 정도의 단거리영역에서 화학양론적 1:1 질서배열을 하고 있는 것과, 또 $Pb(Fe_{1/2}Ta_{1/2})O_3$$Ta^{5+}$$Nb^{5+}$으로 치환됨에 따라 완화형 강유전특성이 감소되는 것은 이 질서배열이 약화되는 것과 그리고 $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3$의 정상 강유전특성은 B자리 양이온들이 완전 무질서배열을 하고 있는 것과 연관지을 수 있었다.