Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

Effect of Mn doping on the dielectric properties of $(Pb_{0.62}Ca_{0.38})ZrO_{3}$ at microwave frequency

고주파 유전체 $(Pb_{0.62}Ca_{0.38})ZrO_{3}$의 Mn 첨가에 따른 유전특성 변화

  • Published : 1995.02.01
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Abstract

Dielectric properties were investigated at Mn doped $(Pb_{1-x}Ca_{x})ZrO_{3}$ with x=0.38 in microwavefrequencies. Both the density and Q values of sintered ceramics increased with increasing calciningtemperature. In the sample sintered at $1300^{\circ}C$ for 2 hrs, the deped Mn ions completely solubled in $(Pb,Ca)ZrO_{3}$ phase until 0.5wt% and the grain size was independent of doping amount. It was observed thathigh dielectric constant of 90 - 100 and high quality factor of 1300 at 4 GHz for O.l5wt% Mn doped$(Pb_{0.62}Ca_{0.38})ZrO_{3}$. The Mn" and Mn" worked as acceptors in $(Pb,Ca)ZrO_{3}$ which created the oxygen vacancies and affected the increment of the Q values. However, the excess Mn doping more than 0.5wt% resulted in decreasing Q values.decreasing Q values.

$(Pb_{0.62}Ca_{0.38})ZrO_{3}$계에서의 조성 x=0.38의 $(Pb_{0.62}Ca_{0.38})ZrO_{3}$에 Mn 성분을 첨가하여 $1300^{\circ}C$에서 2시간 소결한 세라믹스의 소결성 및 고주파 유전특성을 연구하였다. Mn의 첨가로 소결온도가 낮아지며 치밀한 소결체를 얻을 수 있었다. 하소온도가 높아짐에 따라 하소과정에서 합성반응이 충분히 이루어져 소결체의 최종 소결과정에 영향을 미처 유전체의 유전상수와 품질계수 Q값이 증가하였다. Mn의 첨가량에 따른 물성변화는 Mn의 첨가량이 0.15wt%까지의 첨가범위에서는 $Mn^{4+}$가 $Mn^{3+}$ 또는 $Mn^{2+}$로 환원됨에 따라 산소공공이 생성되며, 억셉터로 작용하여 품질계수 Q값이 1300정도까지 증가하였고, 유전율은 90-100 정도로 변화가 없었다. 그러나 Mn 첨가량이 0.5 wt%이상일때 유전손실이 매우 증가되며 동시에 품질계수 Q값이 점차 감소하였다.

Keywords

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