전기 열량 소자로의 응용을 위한 K(Ta0.70Nb0.30)O3/K(Ta0.55Nb0.45)O3 이종층 박막의 구조적, 전기적 특성

박병준; 육지수; 이삼행; 이명규; 박주석; 이성갑

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박병준 (경상국립대학교 나노신소재융합공학과 그린에너지융합연구소) 육지수 (경상국립대학교 그린에너지융합연구소) 이삼행 (한국세라믹기술원) 이명규 (경상국립대학교 나노신소재융합공학과 그린에너지융합연구소) 박주석 (한국세라믹기술원) 이성갑 (경상국립대학교)

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제37권 제3호

발행연도: 2024.5

수록면: 297 - 303 (7page)

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In this study, KTN heterolayer thin films were fabricated by alternately stacking films of K(Ta0.70Nb0.30)O3 and K(Ta0.55Nb0.45)O3 synthesized using the sol-gel method. The sintering temperature and time were 750℃ and 1 hour, respectively. All specimens exhibited a polycrystalline pseudo-cubic crystal structure, with a lattice constant of approximately 0.398 nm. The average grain size was around 130~150 nm, indicating relatively uniform sizes regardless of the number of coatings. The average thickness of a single-coated film was approximately 70 nm. The phase transition temperature of the KTN heterolayer films was found to be approximately 8~12℃. Moreover, the 6-coated KTN heterolayer film displayed an excellent dielectric constant of about 11,000. As the number of coatings increased, and consequently the film thickness, the remanent polarization increased, while the coercive field decreased. The 6-coated KTN heterolayer film exhibited a remanent polarization and coercive field of 11.4 μC/cm2 and 69.3 kV/cm at room temperature, respectively. ΔT showed the highest value at a temperature slightly above the Curie temperature, and for the 6-coated KTN heterolayer film, the ΔT and ΔT/ΔE were approximately 1.93 K and 0.128×10-6 K·m/V around 40℃, respectively.

#K(Ta070Nb030)O3/K(Ta055Nb045)O3 heterolayer films #Sol-gel method #Structural properties #Electrocaloric effect

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