한국전기전자재료학회논문지 (Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers)

  • 제37권2호
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  • Pages.141-147
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  • 2024
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  • 1226-7945(pISSN)
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  • 2288-3258(eISSN)
한국전기전자재료학회 (The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers)
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선형 가변 차동 변압기를 이용한 강유전 세라믹의 전기장 인가에 따른 변형 측정

Electric-Field-Induced Strain Measurement of Ferroelectric Ceramics Using a Linear Variable Differential Transducer

  • 한형수 (울산대학교 첨단소재공학부) ;
  • 안창원 (울산대학교 반도체학과 에너지 하베스트-스토리지 연구소)
  • Hyoung-Su Han (School of Materials Science and Engineering, University of Ulsan) ;
  • Chang Won Ahn (Energy Harvest-Storage Research Center (EHSRC), Department of Semiconductor Physics, University of Ulsan)
  • 투고 : 2024.01.11
  • 심사 : 2024.01.29
  • 발행 : 2024.03.01
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초록

강유전체, 압전체 및 전왜 재료의 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 전기장 인가에 따른 변형 측정법은 널리 사용되고 있다. 특히, 전기 자극에 반응하는 압전 재료의 변형 특성을 이해하는 것은 압전 액츄에이터, 음향 장치, 초음파 발생기와 같은 부품을 연구하고 개발하는 데 중요하다. 이 튜토리얼 논문에서는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 변위 측정 장치인 선형 가변 차동 변환기(linear variable differential transducer, LVDT)의 구성 요소와 작동 원리를 소개한다. 또한 전기장을 인가하여 강유전체, 압전체 또는 전왜 재료의 변형 특성을 측정하기 위해 LVDT를 사용하는 실험 장치의 구성을 소개한다. 그리고 이 논문에는 LVDT 실험 장치를 통해 얻은 간단한 측정 결과와 분석이 포함되어 있어서 다양한 재료의 전기-기계 상호 작용 연구 방법에 대해 유용한 정보를 제공한다.

The measurement of strain under an electric field has been widely employed to comprehend the fundamental principles of electro-mechanical responses in ferroelectric, piezoelectric, and electrostrictive materials. In particular, understanding the strain properties of piezoelectric materials in response to electrical stimulation is crucial for researching and developing components such as piezoelectric actuators, acoustic devices, and ultrasonic generators. This tutorial paper introduces the components and operational principles of the linear variable differential transducer (LVDT), a widely used displacement measurement device in various industries. Additionally, we present the configuration of an experimental setup using LVDT to measure the strain characteristics of ferroelectric, piezoelectric, or electrostrictive materials under the application of an electric field. This paper includes simple measurement results and analyses obtained through the LVDT experimental setup, providing valuable information on research methods for the electro-mechanical interactions of various materials.

키워드

과제정보

This research was supported by Basic Science Research Program (RS-2023-00245221) and Priority Research Centers Program (NRF-2019R1A6A1A11053838) through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education.

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