초록 ▼

□ 연구개요
♦ 나노그레인을 가지는 세라믹 막을 제조하고, 막의 경계조건을 조절함으로써 전기열량 효과를 향상시키는 연구임.
- 상전이 거동을 나타내는 강유전체 및 완화형 강유전체 조성을 상온분말분사공정으로 고밀도 나노그레인을 가지는 후막으로 제조.
- 상온분말분사공정으로 제조한 막은 낮은 결정성을 가지며, 열처리 조건을 변화시킴으로써 결정성과 막에 걸리는 응력크기, 특성을 조절함.
- 상온분말분사 공정을 이용하여 고밀도 나노그레인으로 제조함으로써 내전압특성을 향상시킬 수 있으며, 고전압 하에서 전기열량효과를 극

□ 연구개요
♦ 나노그레인을 가지는 세라믹 막을 제조하고, 막의 경계조건을 조절함으로써 전기열량 효과를 향상시키는 연구임.
- 상전이 거동을 나타내는 강유전체 및 완화형 강유전체 조성을 상온분말분사공정으로 고밀도 나노그레인을 가지는 후막으로 제조.
- 상온분말분사공정으로 제조한 막은 낮은 결정성을 가지며, 열처리 조건을 변화시킴으로써 결정성과 막에 걸리는 응력크기, 특성을 조절함.
- 상온분말분사 공정을 이용하여 고밀도 나노그레인으로 제조함으로써 내전압특성을 향상시킬 수 있으며, 고전압 하에서 전기열량효과를 극대화 할 수 있음.
- 나노그레인 구조, 응력조건과 전기열량효과의 관련성을 탐색
- 디바이스 응용을 위한 기초연구로 다층막제조를 위한 연구를 수행함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 강유전체 분말을 혼합하여 고밀도 PZT막 제조하고 나노클러스터링 개념을 확인하였음.
- 나노클러스터링을 이용한 강유전체, Relaxor-like 세라믹 막을 제조 (Dy-SBN,PIN-PMN-PT)하고 특성 평가하였음.
- 세라믹 나노클러스터링 적용 및 특성 평가(NaNbO3 + BaTiO₃ + KNbO₃)
- 서로 다른 상전이 거동을 보이는 다양한 조성의 세라믹-세라믹 복합막을 제조하고 전기적 특성, 전기열량효과를 평가하였음. (5BaTiO₃+5KNbO₃/ 7BaTiO₃ + 3SrTiO₃ /PbZrO₃－PbTiO₃, 7BaTiO₃－3SrTiO₃, BaTiO₃－KNbO₃
- PbTiO₃ + PbZrO₃/BaTiO₃+PbZrO₃/PLZT/65PMN-35PT (강유전-강유전체, 릴랙서 강유전체 전기열량효과 측정 평가하였음)
- 디바이스 응용을 위한 BT/PZ/PZT 다층막을 제조하고 특성 평가하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
- 상온분말분사공정 방법을 이용하여 합성된 조성의 마이크론 크기의 세라믹 분말을 고속으로 기판에 분사함으로써, 나노그레인을 가지면서 고밀도 막을 동시에 얻을 수 있음.
- 나노그레인을 가지는 막을 제조함으로써 벌크재료보다 작은 hysteresis를 가지게 할 수 있음. 작은 이력곡선은 손실을 줄여 전기열량효과를 향상시킬 수 있음. 나노그레인을 이용하여 hysteresis를 어느 정도 조절 할 수 있음.
- 상온분말분사공정은 여타의 다른 박박 증착 방법들보다 다양한 두께의 막을 제조(공정상의 용이성)할 수 있으며 기판과의 강한 접착력으로 증착이 가능함.
- 상온분말분사공정으로 제조한 고밀도 나노 결정립 구조를 가지는 막은 전기열량효과 뿐만 아니라 고 에너지 저장 밀도 소재 등에 활용될 수 있음.
- 전기열량효과를 극대화하기 위해서는 상전이 온도 부근에서 사용이　이루어져야함．나노클러스터링을 이용할 경우, 다양한 조성의 세라믹 복합체를 제조할 수 있어，상온에서 상전이가　일어나는 새로운 조성을 개발할 수 있음．
- 다층막을 제조함에 따라 디바이스 제작의 가능성 확인.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구개발의 필요성 ... 5
• 나. 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. 고절연파괴 전압을 가지는 65PMN-35PT 막 제조 및 에너지 저장 밀도 분석 ... 6
• 나. AD　나노클러스터링으로 제조한 5BaTiO3-5PbZrO3 혼합막의 전기적 특성 ... 8
• 다. 완화형 강유전체 PLZT(8/52/48) 에너지 저장 및 효율 ... 10
• 라. 나노클러스터링을 이용한 강유전 5PbTiO3 + 강유전 5PbZrO3 혼합 AD막 제조 및 특성분석 ... 11
• 마. BT/PZ/PZT 다층막 제조 ... 12
• 바. 비납계 세라믹-세라믹 나노클러스터링 적용 및 특성평가 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 14