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Effect of DyFeO3 Addition on Crystal Structure and Ferrcelectricity of the BiFeO3-PbTiO3 System

Kim, Seong-Seog   (Department of Digital Display Engineering, Hoseo UniversityUU0001560  ); Kwon, Jong-Uk   (Department of Digital Display Engineering, Hoseo UniversityUU0001560  ); Cheon, Chae Il   (Department of Materials Science add Engineering, Hoseo UniversityUU0001560  );
  • 초록

    The crystal structure and ferroelectricity of the $(1-x)BiFeO_3\;(BF)-xPbTiO_3$ (PT) ceramic system with the addition of $DyFeO_3$ (DF) have been investigated for attaining a high temperature piezoelectric material. This study is focused on the relation between crystal structure and ferroelectric property with the addition of DF over the phase boundary in the (1-x)BF-xPT system. Hysteresis curves of polarization-electric field at room temperature have been measured. The X-ray and neutron diffraction data were analyzed by the rietveld refinement method. The addition of 0.1 mole DF into BF-PT system greatly increases the ferroelectric remanant polarization Pr values, e.g. 17 ${\mu}C/cm^2$ in 0.6BF-yDF-(0.4-y)PT and 31 ${\mu}C/cm^2$ in 0.5BF-yDF-(0.5.y)PT, respectively. The improved Pr value has been discussed in relation with crystal structure and electrical property.


  • 주제어

    Ferroetectricity .   Ceramics .   Rietveld method .   Neutron diffraction.  

  • 참고문헌 (14)

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    3. F. Kubel and H. Schmid, 'Structure of a Ferroelectric and Ferroelastic Monodomain Crystal of the Perovskite $BiFeO_{3}$,' Acta Cryst., B46 698-702 (1990) 
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    5. J. Wang, J. B. Neaton, H. Zheng, V. Nagarajan, S. B. Ogale, B. Lie, D. Vieland, V. Vaithyanathan, D. G. Sholm, U. V. Waghmare, N. A. Spaldin, K. M. Rabe, M. Wuttig, and R. Ramesh, ' Epitaxial $BiFeO_{3}$ Multiferroic Thin Film Hetero-structures,' Science, 229 1719-22(2003) 
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    11. C. I. Cheon and H. G. Kim, ' Ferroelectric Domain Structure and Array of Tetragonal and Rhombohedral Phase in PZT Ceramics at MPB Composition(in Korean),' J. Kor. Ceram. Soc., 30 [11] 919-24 (1993) 
    12. D. M. Kim, J. S. Kim, and C. I. Cheon, ' Effects of Particle Size on Properties of PZT-Based Thick Films(in Korean),' J. Kor. Ceram. Soc., 41 [5] 375-80 (2004)     
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 저자의 다른 논문

  • Cheon, Chae Il (26)

    1. 1993 "PZT계의 정방정상과 능면체정상의 경계조성에 대한 기계적 응력과 전기장의 영향 : 열역학적 고찰" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 30 (10): 859~865    
    2. 1993 "상경계 PZT 세라믹스의 강유전 분역구조 및 정방정상과 능면체정상의 공간적 배열" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 30 (11): 919~924    
    3. 1996 "졸-겔 방법에 의한 ${Srbi_2Ta_2O_9}$ 강유전 박막의 제조" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 33 (10): 1124~1130    
    4. 1999 "$BaORe_2O_3TiO_2$ (Re=La, Nd, Y)계 고주파 유전체의 결정구조 분석 및 온도계수 au_\varepsilon$와의 관련성" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 36 (2): 136~144    
    5. 2000 "$YMnO_3$ 강유전 박막의 열처리 분위기가 결정화거동과 전기적 특성에 미치는 영향" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 37 (2): 168~173    
    6. 2001 "소결 조건이 스크린 인쇄법으로 제조한 PZT계 후막의 물성에 미치는 영향" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 38 (10): 948~952    
    7. 2001 "$SrTeO_3$강유전 세라믹스의 상형성 및 유전특성에 미치는 Pb 치환 효과" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 38 (3): 251~255    
    8. 2001 "Crystal Structure of High Temperature Phase in ${Bi_2}{O_2}$-layered Perovskites ${ABi_2}{M_2}{O_9}$(A=Pb, Sr, M=Nb, Ta)" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 38 (11): 962~966    
    9. 2003 "Preparation of Low-Temperature Fired PZT Thick Films on Si by Screen Printing" Transactions on electrical and electronic materials 4 (2): 20~23    
    10. 2003 "Temperature Coefficient of Dielectric Constant in CaTiO3-A(B′, B″)O3 Microwave Dielectric Ceramics (A=Ca, La, Li, B′=Al, Fe, Mg, B″=Nb, Ta)" 한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 40 (10): 925~930    

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