초록 ▼

A(B'/sub 1/3/ B"/sub 2/3/)O/sub 3/로 표현되는 Ba(Zn/sub 1/3/ Ta/sub 2/3/)O/sub 3/및 Ba(Mg/sub 1/3/ Ta/sub 2/3/)O/sub 3/등의 복합 페로카이트(complex perovskite)계 화합물에서는 열처리 조건에 따라 B'이온과 B"이온간의ordering 정도가 달라지며 이러한 ordering의 변화가 이들 소재의 고주파 유전특성과 밀접한 상관관계를 가진다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 열처리 조건에 따른 ordering의 변화, 격자상수의 변화 및

A(B'/sub 1/3/ B"/sub 2/3/)O/sub 3/로 표현되는 Ba(Zn/sub 1/3/ Ta/sub 2/3/)O/sub 3/및 Ba(Mg/sub 1/3/ Ta/sub 2/3/)O/sub 3/등의 복합 페로카이트(complex perovskite)계 화합물에서는 열처리 조건에 따라 B'이온과 B"이온간의ordering 정도가 달라지며 이러한 ordering의 변화가 이들 소재의 고주파 유전특성과 밀접한 상관관계를 가진다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 열처리 조건에 따른 ordering의 변화, 격자상수의 변화 및 고주파 유전특성을 측정하여 이들의 상관관계를 알아보았다. Ba(Zn/sub 1/3/ Ta/sub 2/3/)O/sub 3/의 경우는 소결시 Zn 휘발이 일어나므로 이 Zn 휘발량과 제 특성들간의 관계에 대하여서도 조사하였다. 마이크로파 영역에서 유전체 공진기의 특성평가는 기존의 저주파 영역에서 사용되고 있는 유전체의 특성 평가법과는 근본적으로 다르므로 이에 필요한 측정장치를 제작하였다. 본 연구에서는 Hakki Coleman이 제안한 dielectric post resonator법을 사용하였으며 측정의 자동화를 위해 computer program을 개발하였다.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...19
• 제 2 장 문헌조사...21
• 제 1 절 Microwave ceramics의 기본원리...21
• 1.1 Microwave dielectric resonators...21
• 1.2 Dielectric resonator 요구특성...23
• 제 2 절 Microwave ceramics의 조성별 특성...25
• 2.1 $BaO-TiO_2$ System...25
• 2.2 $ZrO_2-SnO_2-TiO_2$ system...26
• 2.3 $BaO--Nd_2O_3-TiO_2$ system...26
• 2.4 $BaO-Sm_2O_3-TiO_2$ system...27
• 2.5 $(CaSrBa)ZrO_3$ system...27
• 2.6 Complex perovskite system...27
• 제 3 절 Complex perovskite system...30
• 3.1 $A(B^\prime_{1/3}B^{\prime\prime}_{2/3})O_3$ 화합물의 일반적 특성...30
• 3.2 $Ba(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ (BMT)...31
• 3.3 $Ba(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ (BMT)...33
• 제 4 절 Long-rang order parameter...40
• 4.1 Strcuture factor 계산...40
• 4.2 Long-rang order parameter의 계산...42
• 4.3 Intergrated intensity 의 정밀한 측정법...44
• 제 5 절 정밀한 격자 상수 측정법...47
• 5.1 Bragg angle에 따른 격자상수의 정밀도...48
• 5.2 격사상수 측정시 수반되는 error...49
• 5.3 Extrapolation methods...52
• 5.4 Graphical method of successive approximations...53
• 제 6 절 마이크로파 특성평가 관계식...55
• 6.1 유전율 관계식...55
• 6.2 유전손실 관계식...57
• 6.3 시료의 크기 결정...60
• 6.4 TE 모드의 선별...64
• 제 7 절 유전체 공진기의 특성평가 관계식에 대한 이론적 근거...66
• 제 2 장 실험방법...77
• 제 1 절 $Ba(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ 소결 및 그 특성...77
• 1.1 분말입도에 따른 소결능의 변화...77
• 1.1.1 원료배합...77
• 1.1.2 하소 및 분쇄...77
• 1.2.3 성형 및 소결...78
• 1.2 소결시간에 따른 특성 변화...78
• 1.2.1 소결 및 Zn 휘발량 측정...78
• 1.2.2 Long-range order parameter의 측정...79
• 1.2.3 c/a비율의 측정...79
• 1.2.4 고주파 유전특성의 측정...80
• 1.2.5 이차상의 분석...80
• 제 2 절 $Ba(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ 소결 및 그 특성...81
• 2.1 분말합성 및 시편제조...81
• 2.2 측정 및 관찰...83
• 2.2.1 X-선 회절 분석...83
• 2.2.2 밀도 및 기공율 측정...84
• 2.2.3 미세구조 관찰...85
• 2.2.4 마이크로파 유전 특성...85
• 제 3 장 결과 및 고찰...88
• 제 1 절 $Ba(Zn_{1/3}Ta_{2/3})O_3$ 의 물리적 성질과 고주파 유전 특성의 상관관계...88
• 1.1 분말입도에 따른 소결능의 변화...88
• 1.1.1 분쇄시간에 따른 입도의 변화...88
• 1.1.2 입도에 따른 소결능의 변화...88
• 1.2 소결 시간에 따른 특성 변화...91
• 1.2.1 소결밀도 및 Zn 휘발량의 변화...91
• 1.2.2 Long-range order parameter의 변화...95
• 1.2.3 c/a 비율의 변화...99
• 1.2.4 고주파 유전특성의 변화...104
• 1.2.5 이차상의 생성 및 그 영향...110
• 제 2 절 $Ba(Mg_{1/3}Ta_{2/3})O_3$의 물리적 성질과 고주파 유전특성의 상관관계...118
• 2.1 서론...118
• 2.2 서냉시간 변화에 따른 물리적 특성...118
• 2.3 서냉시간 변화에 따른 마이크로파 유전 특성...129
• 제 3 절 특성평가 관계식의 전산처리 및 마이크로파 유전 특성 측정...138
• 3.1 서론...138
• 3.2 특성 평가식의 전산처리 내용 해설...139
• 3.3 특성 평가식의 전산프로그램...152
• 3.4 유전체 공진기의 구성과 측정...161
• 3.4.1 유전체 공진기의 구성...161
• 3.4.2 측정 실험...163
• 제 4 장 결론...171
• 참고문헌...173