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NTIS 바로가기한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, v.46 no.2 = no.321, 2009년, pp.219 - 223
한동우 (성균관대학교 신소재공학부) , 한영호 (성균관대학교 신소재공학부)
Effects of MgO or
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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결함 쌍극자의 농도 증가는 어떤 효과가 있는가? | BaTiO3에서 외부 전계에 따른 결함 쌍극자의 분극 방향 전환은 산소빈자리의 jump를 필요로 하며 이는 B 자리에서 Ti4+에 의한 자발분극의 방향 전환에 비해 큰 에너지를 요구하므로, 결함 쌍극자의 농도 증가는 Ti4+가 원래의 방향으로 돌아오도록 하는 복원력으로 작용하여, 분역 벽 이동을 방해하고 이력을 감소시키는 효과가 있다고 보고된 바 있다.13-14) Nomura 등은 Y2O3의 첨가가 외부 직류전계 하에서의 유전특성 변화를 억제하는데 효과적이라고 보고하였다. | |
직류전계 하에서의 유전율의 경시변화 현상을 설명하기 위해 제안된 기구는 무엇이 있는가? | 직류전계 하에서의 유전율의 경시변화(2nd stage) 현상을 설명하기 위해 2가지 기구가 제안되어 있다.5,7,8) 첫번째로, trapped charge carrier에 의해 결정립 내부에 형성되는 전기장에 의한 유전율 저하를 들 수 있다.5,7) 양의 유효 전하를 가진 산소빈자리가 외부 전계에 의해 이동하여 입계나 기공 부근에 모이게 되면 결정립 내부에 외부 전계와 반대방향의 내부 전계가 형성된다. 이러한 내부 전기장에 의해 절연저항의 열화 현상이나 유전용량 감소 현상이 발생할 수 있다.7) 또 하나의 이론은 90° 분역의방향 전환에 의한 유전용량 열화 현상이다.7) Acceptor 원소와 산소빈자리가 형성하는 결함 쌍극자는 직류전계에 의한 분역 벽 이동을 제한(clamping)하게 된다. 전이금속인 Mn의 경우, 외부 전계에 의해 가지고 있던 전자를 방출하고 전자는 hopping을 통해 다른 Mn site로 이동할 수있으며, 이 과정에서 Mn2+, Mn3+가 Mn4+로 변할 경우 결함 쌍극자는 소멸되고 더 이상 분역 벽의 이동을 제한할수 없게 된다. 따라서 분역 벽은 서서히 이동하게 되며 최종적으로 c축이 외부 전계에 평행하게 배열된 단일 분역과 같은 형태가 된다. Tetragonal BaTiO3의 c축 방향 유전율은 a축 방향 유전율에 비해 매우 작으므로, 전체 유전율은 감소하게 된다. 90° 분역의 방향 전환과 이에 따른 분역 벽 이동을 주된 기구로 볼 경우 Mn이 2nd stage 에서의 유전율 변화를 주도하는 요인으로 제시된다. | |
BaTiO3에서 외부 전계에 따른 결함 쌍극자의 분극 방향 전환은 무엇을 필요로 하는가? | BaTiO3에서 외부 전계에 따른 결함 쌍극자의 분극 방향 전환은 산소빈자리의 jump를 필요로 하며 이는 B 자리에서 Ti4+에 의한 자발분극의 방향 전환에 비해 큰 에너지를 요구하므로, 결함 쌍극자의 농도 증가는 Ti4+가 원래의 방향으로 돌아오도록 하는 복원력으로 작용하여, 분역 벽 이동을 방해하고 이력을 감소시키는 효과가 있다고 보고된 바 있다.13-14) Nomura 등은 Y2O3의 첨가가 외부 직류전계 하에서의 유전특성 변화를 억제하는데 효과적이라고 보고하였다. |
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