Na 비화학양론 조성에 따른 비납계 (Bi0.5Na0.5+x)TiO3 세라믹의 유전 및 압전특성 (Na Non-stoichiometry Effects on Dielectric and Piezoelectric Properties of Pb-free (Bi0.5Na0.5+x)TiO3 Ceramics)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 56권 / 3호 / 283 ~ 287페이지
· 저자명 : 두문, 성연수, 김명호, 송태권, 여홍구, 이항만, 조종호

초록

비납계 (Bi$_{0.5}$Na$_{0.5+x}$)TiO$_3$ 세라믹에서 Na의 양을 과잉 $x$
= 0.4 mol \%(Na$_{0.502}$)부터 부족 $x$ = $-$5 mol
\%(Na$_{0.475}$)의 범위로 변화시키면서 그에 따른 유전 및 압전특성을
조사하였다. 조사한 조성 범위 내에서 불순물상은 관찰되지 않았고
능면정 구조의 페로브스카이트상 형성이 확인되었다. 결정립의 크기는
화학양론적 조성인 Na$_{0.5}$의 경우에서 가장 컸고 Na의
비화학양론성이 증가함에 따라 작아졌다. 압전상수 $d_{33}$은
화학양론적 조성의 경우 74 pC/N에서 Na이 부족해짐에 따라 증가하여
$x$= $-$3.5 mol \%일 때 최고값 91 pC/N을 보였다가 그 이상 부족할
경우 감소하였다. 그에 반하여 탈분극온도 $T_d$는 화학양론적 조성의
경우 190 $^\circ$C에서 Na이 부족해짐에 따라 감소하여 $x$ = $-$3.5
mol \%에서 최저값 125 $^\circ$C 를 보였다.

영어초록

Dielectric and piezoelectric properties of Pb-free
(Bi$_{0.5}$Na$_{0.5+x}$)TiO$_3$ ceramics were studied with varying
Na non-stoichiometry in the range from Na excess +0.4 mol \%
(Na$_{0.502}$) to Na deficienct $-$5 mol \% (Na$_{0.475}$). A single
perovskite structure with rhombohedral symmetry was confirmed within
the range with no impurity phases. The grain size was the largest
for the stoichiometric Na$_{0.5}$ and became smaller as the
non-stoichiometry of Na was increased. The piezoelectric constant
($d_{33}$) increased, showing a peak value at $x$ = $-$3.5 mol \%
(Na$_{0.4825}$), and then decreased with further deficiency in Na in
comparison with the value of 74 pC/N for the stoichiometric sample.
The depolarization temperature ($T_d$), on the other hand, decreased
with increasing Na deficiency from 190 $^\circ$C for the
stoichiometric sample to a minimum of 125 $^\circ$C at $x$ = $-$3.5
mol \%.

참고자료

· 없음