• 한국광학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.181-187
• /
• 1999

대표적인 이차 비선형 광학 물질인 곁가지형 NPP(N-(4-nitrophenyI)-(L)-prolinol) 고분자 박막을 스핀코팅으로 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원해석기를 사용하여 코로나 특성배향법으로 온도와 전기장을 변화시켜가며 실시간으로 타원해석 스펙트럼을 측정하였다. 광투과영역에서의 타원해석상수를 모델링분석하여 박막의 두께를 구하였고, 광합수영역에서는 타원해석상수의 역방계산을 통해 굴절율과 소광계수를 구하였다. 분광광도계를 사용하여 배향 전후 각각의 상태에 따른 광 투과율 스펙트럼을 측정한 후 이를 되먹임 관계식에 적용하여 구한 소광계수가 분광타원해석법으로 결정한 결과와 일치함을 확인하였다. 또한 두께가 비교적 얇은 시료의 타원해석 스펙트럼을 코로나배향 전후에 걸쳐 분석한 후 시료 면에 수직한 수직 복소굴절율과 시료 면에 평행한 수평 복소굴절율을 각각 결정하였다. 이 수직과 복소굴절율을 기준데이터로 사용하고 모델링 과정을 적용하여 배향의 각 단계별로 유효 수직조성비를 결정하여 두꺼운 고분자 박막의 배향된 정도를 정량화하는 분석모델을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
• /
• pp.743-745
• /
• 2002

Pyroelectric and dielectric properties of modified PZT thin film and bulk ceramics were studied. In case of bulk specimens were prepared by conventional ceramic process and thin films with same composition and (111) preferred orientation were prepared by the sol-gel process. Their crystal structure, pyroelectric and dielectric properties were investigated after poling at $150^{\circ}C$ for 30 min for bulk ceramics and no poling treatment, respectively. Dielectric constants and losses of bulk and thin film were 600, 875 and 0.028, 0.025, respectively. Pyroelectric coefficients obtained were $50nC/cm^2K$ and $30nC/cm^2K$, respectively.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제18권6호
• /
• pp.762-765
• /
• 2014

We fabricated a periodically poled lithium niobate (PPLN) by direct laser-writing of a quasi-phase-matching (QPM) structure in photolithographic process. Because we do not need to prepare a photomask by electron-beam writing, the "maskless" process shortens the fabrication time and significantly reduces the cost. We evaluated the poling quality of the direct laser-written PPLN by measuring the diffraction noise from the surface relief pattern of the fabricated QPM grating and comparing the results to those from a conventional PPLN made with a photomask. The quality of the PPLN fabricated by direct laser-writing was shown to be equivalent to that fabricated by the conventional method.

• 한국광학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.366-375
• /
• 2005

Ti 확산 리튬나오베이트 채널 광도파로의 z-축 분극을 주기적으로 $180^{\circ}$ 위상 변화시키는 Ti:PPLN 제작 공정을 검토하고, 개선하였다. 분극반전 공정에 적합한 지그와 Labview 프로그램을 이용하여 전하량 제어시스템을 고안하였다. 분극반전에 필요한 전하량으로부터 분극에 적절한 고전압 펄스와 duty-cycle을 조절하였으며, 분극에 필요한 임계 전압 보다 작은 전압을 인가한 상태에서 누설전류의 변화를 관찰하여 절연파괴 현상을 또한 최소화하였다.

• Composites Research
• /
• 제29권4호
• /
• pp.145-150
• /
• 2016

Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 압전성을 나타내는 대표적인 고분자로 1960년대부터 많은 연구가 진행되어 왔다. PVDF는 반결정의 고분자로써 5가지의 결정 구조(${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$, ${\delta}$, 그리고 ${\varepsilon}$형)로 구성되어 있다. ${\alpha}$형과 ${\delta}$형 결정은 전기적으로 반응하지 않는 무극성 결정구조이나 ${\beta}$형, ${\gamma}$형 그리고 ${\varepsilon}$형은 전기적으로 반응하는 극성 결정구조이다. 그 중에서도 ${\beta}$형 결정구조는 트랜스 형 분자 쇄가 평행으로 충진 된 형태로서 PVDF 단위체가 갖는 영구 쌍극자가 모두 한 방향으로 배열되어 있는 구조이기 때문에 자발 분극이 커지게 되고 압전성을 나타내게 된다. 일반적으로 ${\beta}$형 결정구조는 연신을 통한 ${\alpha}$형 결정구조의 변환을 통하여 얻을 수 있고, 연신 후 후처리 공정을 통해 그 양을 증가시킬 수 있다. 습식방사로 제조된 PVDF 섬유는 응고욕에서 극성 용매의 확산 메커니즘에 의해 ${\beta}$형 결정구조가 형성되는 장점을 가지고 있지만 극성 용매가 빠져나감과 동시에 섬유 고화가 진행되기 때문에 용매의 확산 경로가 섬유 내부 기공으로 남게 되는 단점을 가지고 있다. 이 기공은 폴링(Poling) 공정에서 전기장에 의한 분극을 방해하여 그 효과를 감소시키는 역할을 한다. 또한, PVDF 섬유가 압전 특성을 필요로 하는 응용분야에 사용되기 위해서는 섬유 가공 후에 전극이 반드시 부착되어야 하는데 섬유 형태로 제조된 PVDF에 전극을 형성하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 압전성을 갖는 PVDF 섬유를 습식 방사와 건식 방사의 혼합 공정으로 제조하여 기공 문제를 해결하였고, 전극이 섬유 내부에 삽입된 Core/Shell 형태의 PVDF 섬유를 제조하여 까다로운 전극형성 문제를 해결하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.356-362
• /
• 2002

비선형광학(NLO) 곁가지형 고분자계 N-(4-nitrophenul)-(L)-prolinol-poly (p-phenylene terephthalates)로 제작된 박막의 분자 배향거동을 제2 고조파발생(SHG)의 비선형광응답을 사용하여 연구하였다. 새로운 펄스 corona 배향 방법으로 NLO 발색단과 고분자 줄기를 비중심대칭 구조로 배향시켜 SHG 신호를 발생시켰다. 유리전이온도 70$^{\circ}C$를 중심으로 25$^{\circ}C$에서 80$^{\circ}C$까지 온도영역에서 반복율을 0.5 ㎑에서 10 ㎑까지 변화시키면서 인가한 펄스 고압으로 corona 배향한 결과로 곁가지 발색단과 고분자 주사슬이 스스로 재 정렬하여 형성한 구역구조를 원자간력 현미경(AFM)으로 관측하였다. 펄스 corona 전압 인가로 NLO 발색단 배향도가 증가되고, 동시에 고분자박막의 가시적손상을 획기적으로 줄이면서 SHG 신호가 증대되었으며 배향 후 이완거동도 개선되었다. 이 새로운 펄스 corona 배향 실험으로 NLO 발색단 및 고분자 주사슬이 배향과정에서 비등방으로 재배열하는 현상을 in situ로 입증할 수 있었다.

• 센서학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.9-14
• /
• 2000

스핀 코팅 방법으로 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전적 특성을 조사하였다. 막의 결정성과 막질을 개선하기 위해 스핀 코팅 후에 3 단계에 걸친 열처리 공정을 하였다. 상부전극을 마스크로 사용하는 간단한 P(VDF/TrFE) 막의 식각공정과 조건을 확립하였다. 분극을 여러 단계에 걸쳐 하는 정확한 분극공정을 실현하였다. 스핀코팅으로 제조된 막의 두께는 용액농도 10 wt%, 스핀속도 3000 rpm, 스핀시간 30초에서 $1.87\;{\mu}m$였다. 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수와 유전손실을 측정하였다. 1 kHz의 주파수에서 분극전 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수는 13.5, 유전 손실은 0.042로 나타났으며 분극후 각각 11.5, 0.037로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제42권11호
• /
• pp.749-752
• /
• 2005

When an electric field higher than a characteristic coercive field is applied to a ferroelectric such as $LiNbO_3$, the orientation of the spontaneous polarization is reversed, which causes the reversal of the sign of odd-rank tensor properties such as electro-optic and nonlinear optic coefficients. A fabrication process of insulator and periodic external field assisted poling of a z-cut $LiNbO_3$ have been optimized for a periodic $180^{\circ}$ phase inversion along z-axis. The poling jig and the poling control system, fully controlled by a computer, for high quality and reproducible PPLN fabrication have been devised. Periodically polarization reversed PPLN was adjusted based on the fabricated thickness of insulator. The poling structure of PPLN was observed under a microscope after etching PPLN samples by an etching solution ($HF:HNO_3$ = 1 : 2) for about 15 min.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.184-184
• /
• 2009

Lead-free Piezoelectric $[Li_{0.04}(Na_{0.44}K_{0.56})](Nb_{0.88}Ta_{0.1}Sb_{0.02})$ (abbreviated as NKNLTS) has been synthsized by conventional mixed oxide method traditional ceramics process without cold-isostatic pressing. Effect of $Bi_2O_3$ addition on NKNLTS ceramics was investigated. Piezoelectric properties of the ceramic were varied with the amount of $Bi_2O_3$ addition and showed the maximum Kp value at 0.4wt% $Bi_2O_3$ addition. The results show that the optimum poling condition for NKNLTS ceramics of 3.5kV/mm, poling temperature of $120^{\circ}C$ and poling time of 30min. At the sintering temperature of $1100^{\circ}C$ and the calcination temperature $800^{\circ}C$, the optimal values of density=$4.7g/cm^2$, Kp=0.44, $\varepsilon_r$=1309 were obtained. Consequently, lead free piezoelectric ceramics with the excellent piezoelectric could be fabricated using a conventional mixed oxide process and the optimal manuacturing condition of those was obtained.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권9호
• /
• pp.923-929
• /
• 1999

The cause of optical nonlinearity induced in thermally poled silica glass is believed to be the space charge polarization. Since the second order optical nonlinearity (electro-optic effect) can be used in optical switches the optical nonlinearity in silica glass has drawn a large attention. Space charge polarization occurs when an ionic conducting material is subjected to dc electric field by the blocking electrode. Thermal poling performed to induce the optical nonlinearity in silica glass is basically identical to the process generating space charge polarization. As a first step to understand the mechanism of space charge polarization in silica glass hence the induced optical nonlinearity the absorption currents as functions of time were measured for various types of silica glasses and analyzed by the theory of space charge polarization. It was found that the electrical relaxation exhibited a step by the space charge polarization in the relatively long time range and dielectric loss peak showed a maximum at a specific temperature which is depending on type of silica glass. It was turned out that this relaxation might be a cause of nonlinearity in electrical conductivity of silica glass.