La 기반의 ABO3 구조를 갖는 첨가물에 따른 Bi0.5(Na0.78K0.22)0.5TiO3의 압전 및 전기적인 특성 향상 연구 (The Study on the Improvement of Piezoelectric and Electrical Characteristics of Bi0.5(Na0.78K0.22)0.5TiO3 Ceramics Modified by the La-based ABO3 Pervskite Structure)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 27권 / 11호 / 707 ~ 711페이지
· 저자명 : 이규탁, 윤지선, 박정수, 조정호, 정영훈, 백종후

초록

Bi(Na0.78K0.22)TiO3 조성을 기본으로 하여 0.99Bi(Na0.78K0.22)TiO3–0.01LaAlO3, 0.01LaMnO3 또는 0.01LaFeO3 세라믹스를 제조하여 구조적인 특성과 전기적인 특성 분석을 진행하였다. XRD 데이터를 통하여 순수한 BNKT는 정방정계 구조를 갖는 것으로 확인되었으나 La-기반의 삼성분계 조성이 첨가되면서 결정구조가 의사입방정계 구조로 변화한 것을 알 수 있었다. SEM 분석 결과 grain의 모양에는 큰 변화는 없었지만 평균 입도 크기는 증가한 것으로 확인되었다. P-E 이력곡선의 변화는 La-기반의 삼성분계 조성의 첨가 유무에 따라 강유전 특성에서 항전계와 잔류분극이 감소한 반강유전 특성이 나타난 것으로 확인되었으며 BNKT-LF와 같은 일부 시편의 경우 항전계는 감소하고 최대 분극이 증가하여 가장 우수한 전기적 특성이 나타난 것으로 측정되었다. 단극성 S-E 이력 곡선을 통하여 La-기반 ABO3 첨가를 통하여 전계인가에 따른 변형률이 크게 증가함을 확인하였다. 이를 통하여 압전 액추에이터 모듈 적용 시 낮은 인가전압대비 높은 전기적 특성을 기대할 수 있을 것으로 예측된다.

영어초록

The 0.99Bi0.5(Na0.78K0.22)0.5TiO3–0.01LaAlO3, 0.01LaMnO3 or 0.01LaFeO3 (0.99BNKT–0.01LA,0.01LM or 0.01LF) ceramics were prepared by a conventional mixed mothod. The structure andmorphology of the lead free ceramics were characterized by XRD (X-ray diffraction) and FE-SEM (fieldemission scanning electron microscopy). XRD results indicated that the BNKT ceramics modified by LA,LM or LF induced a transition from a ferroelectric tetragonal to a non-polar pseudo-cubic phase, leadingto decrease in the remnant polarization (Pr) and coercive field (Ec) in the P-E hysterisis loops. Theeffects of the BNKT ceramics modified by La-based ABO3 pervskite structure on the electric-fieldinduced strain were investigated, and the largest normalized unipolar strain (Smax/Emax) was found inBNKT-0.01LF ceramic.

참고자료

· 없음