Lim, Ji-Ho;Kim, Seung-Wook;Kim, Samjung;Kang, Eun-Young;Lee, Min Lyul;Samal, Sneha;Jeong, Dae-Yong
한국재료학회지
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제31권9호
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pp.488-495
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2021
Solid state grain growth (SSCG) is a method of growing large single crystals from seed single crystals by abnormal grain growth in a small-grained matrix. During grain growth, pores are often trapped in the matrix and remain in single crystals. Aerosol deposition (AD) is a method of manufacturing films with almost full density from nano grains by causing high energy collision between substrates and ceramic powders. AD and SSCG are used to grow single crystals with few pores. BaTiO3 films are coated on (100) SrTiO3 seeds by AD. To generate grain growth, BaTiO3 films are heated to 1,300 ℃ and held for 10 h, and entire films are grown as single crystals. The condition of grain growth driving force is ∆Gmax < ∆Gc ≤ ∆Gseed. On the other hand, the condition of grain growth driving force in BaTiO3 AD films heat-treated at 1,100 and 1,200 ℃ is ∆Gc < ∆Gmax, and single crystals are not grown.
SiC 결정은 전력반도체 소자용 소재로서 지금까지 외국은 물론 국내에서도 많은 연구가 이루어지고 있으며, 지금까지 고주파 유도가열 방식을 이용한 승화법으로 성장되어 왔다. 그러나, SiC 단결정은 결정 성장 계면에서의 온도 안정성에 따라 쉽게 다른 다형으로 성장하기 때문에, 고품질의 결정을 얻기 위해서는 결정성장 계면에서의 안정적인 온도 구배가 필요하다. 본 논문에서는 저항가열 방식을 이용한 승화법 성장 장치를 이용하여 종자결정을 사용하지 않은 상태에서 SIC 다결정상을 성장하여 보고, 성장 양상에 대하여 고찰하고자 하였다. SiC 다결정상은 성장속도 0.02~0.5 mm/hr로 성장되었으며, 성장된 SiC 다결정상의 두께는 0.25 mm~0.5 mm이고, 이 때 도가니 하부의 온도는 $2100{\sim}2300^{\circ}C$, 성장 압력은 10~760 torr의 범위에서 조절되었다. 성장된 다결정상 결정은 광학현미경으로 관찰하여, 성장 거동을 고찰하였다.
RE(Nd, Sm) elements doped (RE/Y)$_{1.8}$B $a_{2.4}$C $u_{3.4}$$O_{7-x}$ [(RE/Y)1.8] high $T_{c}$ superconductors were directionally grown by Top Seed Melt Growth(TSMG) process in air atmosphere. The (001)melt-textured N $d_{1.8}$B $a_{2.4}$C $u_{3.4}$$O_{7-X}$(Nd1.8) seed crystals were used for achieving the c-axis alignment large grains perpendicular to surface of the samples. The (RE/Y)1.8 SEM micrographs of the melt-textured (RE/Y)1.8 samples revealed that the nonsuperconducting (RE/Y)211 inclusions are uniformly distributed in the superconducting (RE/Y)123 matrix except the region very close to the Nd seed crystal. The microstructure and superconducting properties were investigated by XRD, SEM, TEM and SQUID magnetometer. The Melt-textured (RE/Y)1.8 samples showed an onset $T_{c}$=91K and sharp superconducting transition. Also, the magnetization value of the (RE/Y)1.8 samples were compared with those of Y1.8 sample at 77 K. 77 K. 77 K. 77 K.K.
Jo, Hye Youn;Park, Min-Gyeong;Lee, Seung-Ho;Kim, Dae Sung;Lee, Young Kwan;Lim, Hyung Mi
한국세라믹학회지
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제52권4호
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pp.273-278
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2015
${\alpha}-Al_2O_3$ was synthesized by solvothermal synthesis using ${\alpha}-Al_2O_3$ seed, precursor of fine boehmite (Al(OOH)) or gibbsite ($Al(OH)_3$), and 1, 4-butanediol solvent. The seed content and precursor type were selected as variables in order to synthesize ${\alpha}-Al_2O_3$. The formation time of ${\alpha}-Al_2O_3$ was reduced and the size of the particles was decreased with addition of the seed. When the seed content was increased, the size of the synthesized ${\alpha}-Al_2O_3$ was reduced. Morphologies of the as-synthesized ${\alpha}-Al_2O_3$ with ${\alpha}-Al_2O_3$ seed were polyhedron-shaped, while the shape was plate-like or polyhedral without the seed, depending on the additives or the average particle size of the boehmite precursor. The aggregation of as-synthesized ${\alpha}-Al_2O_3$ from boehmite was smaller than that from gibbsite. As-synthesized ${\alpha}-Al_2O_3$, with 140 nm size, was obtained by using the seed and boehmite precursor.
비선형 광학 유기물질 meta-Nitroaniline(mNA)의 고품질 단결정을 과냉법을 사용하여 성장시키는데 처음으로 성공 하였다. 정제한 mNA를 녹인 뒤, 0.1 K의 일정한 과냉각 상태에서 종자 결정을 도입하여 하루 동안 크기가 약 $20{\times}15{\times}15 \textrm {mm}^3인 우수한 품질의 단결정을 성장시켰다. 성장된 결정의 전체적인 외형상 특징은 한쪽 방향으로만 성장했다는 것이다. 성장한 방향으로는 잘 발달된 {111}면과 {021}면으로 형성되어 있으나, 성장하지 않을 반대쪽 방향으로는 결정면이 생기기 않았다. 결정 성장이 이루어지는 방향은 파이로 전기적 방법으로 측정한 결과, [001] 방향으로 판명되었다. 성장된 결정의 결함 구조 특성은 싱크로트론 X-선 topography를 이용하여 조사하였으며, 비선형 광학 특성은 2차 조화파 변환 효율 및 광손상 문턱 값 측정으로 조사하였다.
소결조제로 $Al^2O^3$와$Y^2O^3$를 첨가한 $\beta$-SiC 분말에 seed로서 1 wt% 및 wt%$\beta$-SiC 휘스커를 첨가한 시편과 첨가하지 않은 시편을 $1850^{\circ}C$ 에서 5-10 시간 동안 열처리를 행하였다. Seed로서 1-3 wt% $\beta$-SiC 휘스커의 첨가는 액상소결 탄화규소의 미세구조와 기계적특성에 의미 있는 영향을 미치지 않았다. 이는 $\beta$-SiC 휘스커가 액상이 존재하는 고온가압소결 조건에서 불안정하기 떼문이라고 생각된다. $\beta$-SiC 휘스커를 1 wt% 첨가하여 $1950^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리한 시편의 강도 및 파괴인성은 각각 465 MPa 및 5.8 MPa $m^{1/2}$이었고, 동일조건에서 제조된 $\beta$-SiC 휘스커를 펌가하지 않은 시편의 강도 및 피괴인성은 각각 451 MPa 및 5.5 MPa $m^{1/2}$이었다.
[ $UO_2$ ] 소결체와 $U_3O_8$종자를 5wt% 첨가한 $UO_2$ 소결체의 치밀화 과정 및 입자성장 양상을 소결 온도 및 시간을 변수로 하여 분석하였다. $UO_2$ 성형체와 5wt% $U_3O_8$ 종자 첨가 성형체를 수소분위기에서 $1300^{\circ}C$에서 $1700^{\circ}C$로 온도를 올려가며 0시간에서 4시간 소결하여 밀도와 입자크기를 측정하였다. $1300^{\circ}C$까지는 종자 첨가에 상관없이 거의 같은 밀도를 가졌지만 온도가 올라가면서 종자 첨가 소결체의 치밀화가 저하되었다가 $1700^{\circ}C$ 근처에서 거의 비슷한 밀도를 가지게 된다. 입자성장의 경우, $1600^{\circ}C$에서는 종자 입자를 제외하면 기지상의 입자 크기는 거의 비슷하지만 $1700^{\circ}C$ 이후에서는 종자첨가 $UO_2$ 소결체의 입자성장이 종자가 첨가되지 않을 경우에 비하여 2배 이상 빠르게 진행되었다.
PbMg1/3Mb2/3Oc(PMN)은 대표적인 완화형 강유전체로 완만형상전이 거동을 연구하는데 중요한 재료로 이용되고 있다. 본 연구에서는 양질의 PMN 단결정을 성장시킬수 있는 조건을 결정하고 미세구조를 관찰하고자 하였다. PMN 단결정을 융제법 중 자발핵생성법과 상단종자정법을 이용하여 성장하였다. PbO융제를 이용하여 2-5mm의 결정을 성장시켰고, MgO를 100% 이상 융제로 첨가하였을 때 PMN 결정만이 성장됨을 관찰하였다. Pbo-B2O3 융제를 이용하여 (001)면이 잘 발달한 결정을 얻을 수 있었다. PbO-B2O3 융제를 이용하여 상단종자정법에 의해 1cm이상의 큰 단결정을 성장하였다. 안정된 성장조건을 마련하기 위해서는 종자정의 회전속도와 냉각속도, 종자정의 방향 등의 변수를 최적화하기 위한 계속적인 실험이 필요하다. 박편으로 가공한 결정의 전자선 회절패턴을 통해 미소부위에서 Mg2+와 Nb5+가 1:1의 규칙배역을 하고 있음을 확인하였다.
An eutectic melt in the system(Bi2O3)0.85·(Nb2O5)0.15-6Bi2O3·SiO2 was unidirectionally solidfield at a rate of 0.5mm/h under a thermal gradient of 100℃/cm. Double crucibles and seed crystal plate were used in order to botain the composite crystals which had uniform microstructure throughout the ingot. The obtained composite crystals showed uniform microstructure, in which needle-like δ-(Bi2O3)0.85·(Nb2O5)0.15 crystals were arrayed in parallel in a matrix of γ-6Bi2O3·SiO2 single crystal. It was found that the <110> direction of δ-(Bi2O3)0.85·(Nb2O5)0.15 crystal was essentially parallel to the <111> direction of γ-6Bi2O3·SiO2 crystal in the composite crystals. A transverse thin plate of the composite crystals showed a high resolution optical transmission like an optical fiber array, and sharp chatoyancy was observed in the cabochon shaped composite crystals. Then, this may be useful for applications such as screen of a cathode ray tube or artificial cat's eye gem stones.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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