TiO3첨가에 의한 BaTiO3계 PTCR 물질의 전기적 특성변화에 대한 연구

서지정보

· 발행기관 : 한국재료학회
· 수록지 정보 : 한국재료학회지 / 7권 / 4호
· 저자명 : 주지원, 김종환, 김환, 박순자

초록

BaTiO3물질은 뛰어난 유전체로 널리 알려져 왔으며 특히 Heywang등이 제안한 PTCR특성은 이 물질의 응용범위를 세라믹 필터, 회로보호소자, 온도감지소자 및 저항가열장치 등으로 확대시켰다. 이러한 특성의 발현기구는 아직까지 밝혀지지 않은 상태이지만 제 특성을 향상시키기 위한 노력은 계속되어왔다. 특히 개발목적에 맞게 온도에 따른 정저항 특성(PTCR; Positive temperature constnat of resistivity phenomena)을 설계하려는 시도가 계속되어 왔으며 그 중에서도 페로브스카아트계의 2가와 4가의 양이온 자리를 등가나 원자가가 다른 양이온으로 치환하여 특성을 개선하려는 시도가 계속되어 왔다. 특히 Ca2+나 Sr2+는 Ba2+자리를 치환할 수 있는 물질로 개별적인 첨가에 대한 연구는 많은 연구자들에 의해 진행된 상태이지만 최종적인 영향이나 해석에 대해서는 연구자들간에 이견이 많은 상태이다. 이번 실험에서는 BaTiO3계에 합성한 (Ca, Sr)TiO3를 Ca와 Sr의 상대적인 비를 변화시키면서 전체적인 첨가량을 변화시켜 그에 따른 전기적 특성 및 미세구조를 살펴보았다. (Ca, Sr)TiO3의 첨가로 상온저항 및 PTCR특성을 변화시킬 수 있었으며 이를 통해 PTCR물질의 활용범위를 넓힐 수 있는 발판을 마련할 계기가 되었다. 특히 기존의 연구가 주로 개별적인 Ca나 Sr의 첨가에 의한 미세구조와 전기적 특성변화의 연구에 치중해 있었던 것과는 달리 Sr과 Ca을 함께 치환하여 상대적인 비가 특성에 더 중요한 영향을 끼치는 것을 확인하였으며 적절한 합성비를 선택하면 퀴리온도에서의 저항변화폭을 유지하면서 상온저항을 낮출 수 있음을 확인하였다.

참고자료

· 없음