Na0.5Bi0.5TiO3 단결정의 교류전기전도도 및 전기 모듈러스 (AC Conductivity and Electrical Modulus of Na0.5Bi0.5TiO3 Single Crystals)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 63권 / 8호 / 918 ~ 925페이지
· 저자명 : 이찬구, 이수대

초록

Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) 단결정은 고주파로를 사용하여Czochralski 법으로 결정성장하여 얻었다. NBT 단결정의 복소임피던스측정은 온도 범위 30℃ ~ 650℃, 주파수 범위 100 Hz ~ 5 MHz에서 하였다.
전기 모듈러스와 교류전기전도도 분석을 위한 자료는 임피던스 측정실험으로부터 구하였다. 복소임피던스의 Col-Col 그래프에서 벌크의전도기구를 판정하였고 non-Debye 형의 완화가 확인되었다. 전기모듈러스 분석에서 전도과정은 깡충뛰기 전도기구로 나타났으며저온에서는 국소화된 완화과정이고, 고온에서는 장거리질서의전기전도과정으로 나타났다. NBT 단결정의 교류전기전도도는 Jonscher의멱급수 법칙을 만족시켰으며 지수 s의 크기는 0.03 ≤ s ≤ 1이었고 Arrhenius 식으로 구한 활성화 에너지 Ea는 1.31eV이었다.

영어초록

Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) single crystals were grown from the melt by using the Czochralski technique.
Complex impedance spectroscopic data were acquired for the NBT single crystals over a wide range of temperatures (30 C 650 C) and frequencies (100 Hz 5 MHz). Electric modulus formalism and ac conductivity analysis were used to analyze the data. The Cole-Cole plots suggest that only the bulk is responsible for the conduction mechanism of the materials and confirms the presence of non-Debye-type relaxations. The modulus analysis indicated the possibility of a hopping mechanism for the electrical processes in the NBT single crystals. We found that the bulk response of the single crystals was that of a localized relaxation process at low temperatures and that a long-range conductivity only emerged at high temperatures. The ac conductivity data were found to obey the Jonscher universal power law, with an exponents of 0.03 ≤ s ≤ 1.0. The total activation energy determined from these plots followed an Arrhenius law and was found to be 1.31 eV.

참고자료

· 없음