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CuO 첨가에 따른 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 세라믹스의 유전 이완 특성
Dielectric Relaxation Properties of 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 Ceramics with CuO Addition 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.28 no.2, 2015년, pp.80 - 84  

배선기 (인천대학교 공과대학 전기공학과) ,  신혜경 (인천대학교 공과대학 전기공학과) ,  이석진 (안산대학교 디지털정보통신과) ,  임인호 (신안산대학교 전기과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We investigated the dielectric relaxation properties $0.5Ba(Zr_{0.2}Ti_{0.8})O_3-0.5(Ba_{0.7}Ca_{0.3})TiO_3$ ceramics with CuO addition. With increasing CuO addition, the lattice parameter was increased by substitution of small amount $Cu^{2+}$ ion in B-site of $0.5Ba(Zr_{...

주제어

#BZT-BCT   #Relaxation   #CuO addition   #Diffused phase transition   #Curie weiss law  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 BZT-BCT 세라믹스에 CuO를 첨가함에 따른 결정구조, 미세구조 및 유전 특성 변화, 그리고 유전이완특성에 대해 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정보통신 기기의 발달에 따라 BT 세라믹스가 활용된 사례는? 1940년대 후반 ABO 3 구조를 갖는 강유전체 BaTiO 3 (이하 BT) 세라믹스가 발견된 이후 BT 세라믹스는 콘덴서와 같은 유전체, 트랜듀서와 같은 압전체 그리고 PTC 소자와 같은 반도체 세라믹스로서 다양하게 응용되어 왔다. 특히 기능성, 휴대성 등이 요구되는 정보통신 기기의 발달과 함께 BT 세라믹스는 적층형 콘덴서 (multilayer ceramics capacitors, 이하 MLCC)의 기본 원료로서 사용되어 왔다. 또한 BT 세라믹스는 상전 이에 따른 유전율의 변화가 완만하며 그 온도 특성이 주파수 의존성을 갖는 완화형 강유전체 재료로서 널리 연구되어 오고 있다.
PMN계 세라믹스가 갖고 있는 문제점은? 완화형 강유전체로서 가장 널리 연구된 조성은 Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 (이하 PMN) 세라믹 스로서, 이러한 PMN 세라믹스는 다양한 첨가제에 의한 조성의 유연성, 안정된 상의 형성 그리고 높은 유전율 등과 같은 특징을 기반으로 하여 MLCC 재료 또는 전왜 액추에이터 등으로 응용되어 상업화에 성공하 였다 [1]. 그러나 이러한 PMN계 세라믹스는 높은 함량의 Pb를 포함하고 있어 환경오염 발생과 인체에 대한 유해성으로 인해 최근 Pb-free 재료로서 BT 기반의 재료에 대한 연구가 증가하고 있다 [2,3]. 이러한 완화형 강유전체는 강유전체 재료 중 relaxor 재료로서 분류되며 이러한 relaxor 세라믹스는 일반적으로 유전상 수가 최댓값을 갖는 상전이 온도(Tc) 근처에서 유전상 수의 변화가 완만해지는 완화형 상전이(diffused phase transition, 이하 DPT) 특성, 주파수 변화에 따른 유전상수의 변화 특성 그리고 상전이 온도 이상에 서의 큐리 바이스 법칙(Curie Weiss law)의 이탈 등과 같은 특징으로 대표된다.
Pb-free 조성의 압전 세라믹스 중 PZT에 버금가는 압전 특성을 나타내는 세라믹스는 무엇인가? 최근 압전 세라믹스는 Pb-free 조성의 압전 세라믹 스의 개발을 목적으로 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중 0.5Ba(Zr 0.2 Ti 0.8 )O 3 -0.5(Ba 0.7 Ca 0.3 )TiO 3 (이하 BZT-BCT) 세라믹스는 Pb(Zr,Ti)O 3 (이하 PZT) 압전 세라믹스의 특성에 버금가는 압전 특성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이러한 배경을 바탕으로 최근 BZT-BCT 세라믹스에 치환 또는 소결조제의 첨가에 따른 유전 및압전 특성 등에 대한 연구가 활발히 진행 중이다 [4-6].
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참고문헌 (10)

  1. Z. G. Ye and H. Schmid, Ferroelectrics, 145, 83 (1993). 

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  2. J. Ravez, C. Broustera, and A. Simon, J. Mater. Chem., 9, 1609 (1999). 

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  3. S. Su, R. Zuo, S. Lu, Z. Xu, X. Wang, and L. Li, Current Appl. Phys., 11, S120 (2011). 

  4. V. V. Shvartsman and D. C. Lupascu, J. Am. Ceram. Soc., 95, 1 (2012). 

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  5. I. H. IM and K. H. Chung, J. Nanosci. Nanotechnol., 14, 12 (2014). 

  6. S. G. Bae, H. K. Shin, S. H. Lee, and I. H. Im, J. KIEEME, 27, 367 (2014). 

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  7. D. Liang, X. Zhu, J. Zhu, J. Zhu, and D. Xiao, Ceramic International, 40, 2585 (2014). 

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  8. S. Su, R. Zuo, X. Wang, and L. Li, Materials Research Bulletin, 45, 124 (2010). 

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  9. K. Uchino and S. Nomura, Integr. Ferroelectric, 44, 55 (1982). 

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  10. H. Yu and Z. G. Ye, J. Appl. Phys., 103, 034114 (2008). 

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