강유전체

소개

강유전체

목차

1. 강유전체란?
2. FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory, 강유전성 램)
3. 강유전체의 종류
4. 강유전체의 특성
5. 자발분극과 이력곡선 측정
6. P-E loop 측정 실험

본문내용

1. 강유전체란?
강유전체는 보통의 유전체와는 달리 어떤 온도영역에서 자발분극(spontaneous polarization)을 갖는 물질로서 외부에 전기장을 걸어 주면 그 분극이 극성에 따라 발전될 수 있는 성질을 갖는 물체를 말한다. 이는 잘 알고 있는 강자성체가 갖는 특성과 유사하다. 다만 강자성체는 자기적 분극을 갖게 되고 강유전체는 전기적 분극을 갖게 되는 성질만이 다를 뿐이다.
1920년 Valasek은 로셀염(Rochelle salt, NaKC4H4O4?4H2O)에 대한 연구에서 이물질은 어떤 온도영역에서는 자발분극을 가지며 이 분극은 외부 전기장에 의하여 반전되는 사실을 처음으로 발견하였다. 상유전상에서 강유전상으로 상전이하는 온도를 Curie 온도라고 불렀다.
15년 후 1935년 Busch 와 Scherrer 가 처음으로 KH2Po4와 그의 동소체를 발견하면서 강유전체란 말을 사용하기 시작하고 본격적인 연구가 시작되었다. 이후 BaTiO3, LiNbO3, LiTaO3 등 압전성, 초전성 등 기능성 재료로 널리 사용되고, 활발한 연구가 시작되었다.

<중 략>


[그림5]에서 보는 바와 같이 이력곡선의 측정에는 다음과 같은 회로가 이용되고 있다.
실제로 회로에서는 시료의 유전손실, 전도에 기인하는 위상 변이를 보상해 주기 위한 병렬 RC 회로 등 보조회로를 포함하고 있다.

[그림] 이력곡선 측정의 기본회로

[그림6]의 회로에서 Cx는 강유전체 시료를 나타내고 Co는 측정 주파수 영역에서 전혀 유전손실이 없는 표준 축전기를 나타내고 있다. 그림에서 시료에 걸리는 전압 V는 오실로스코프의 횡축전극 1과 2 사이에 걸리는 전압과 같고, 오실로스코프의 건극들 사이의 축전용량은 매우 작아서 부시되므로 회로의 Cx와 Co에 축적되는 전하량은 같은 값으로 유지되고 이 전하량을 Q라고 하면 오실로스코프의 전극3과 4 사이에 걸리는 전압이 Q/Co가 된다. 즉, 오실로스코프의 횡축과 종축은 각각 Cx 에 걸어 주는 전압과 이 때 Cx에 축적되는 전하량 Q를 나타내고 있다. 이 Q는 강유전체 시료의 경우 전기분극 P에 비례하고 결국 P-E 함수 관계를 나타내는 이력곡선이 얻어진다.

참고자료

· 없음