[재료공학] XRD 실험

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목차: 1. 실험목적
2. 배경 이론
BaTiO3
X-ray
X-ray diffraction
정성분석법
3. 실험 과정
4. 결과 분석
미지시료분석
면간거리 및 격자상수 측정
2차상 분석
5. 결론
6. 참조문헌

본문내용: 1. 실험 목적

XRD를 이용하여 농도에 따른 의 구조를 관찰하여 secondary phase와 solubility limit를 확인하고 reference물질인 를 powder와 1:1로 혼합 후, 관찰하고자 하는 peak범위를 scan하여 면간거리, 격자상수, particle사이즈를 구해 본다.

2. 배경이론

1. BaTiO3
가장 대표적인 압전소자이다. PZT 계와 더불어서 가장 많이 쓰이고 오래된 압전소자이다. 퀴리 온도는 약 393K에서 형성되고, 이 온도 부근에서 BaTiO3의 압전성이 가장 두드러진다. 전기 에너지를 기계 에너지로 전환하는 척도가 되는 K 값은 대체로 0.3~0.4 정도이다. 물에 녹지 않고 열에 매우 강하다. Ba와 Ti의 몰비가 1,000 에 가까울 수록 순도가 높은 BaTiO3 를 생산 할 수 있다. 또한 이러한 페로브스카이트 구조는 자발적인 분극 현상을 가지고 있다. 일반적으로 육방정계는 두 개의 TiO6 그룹이 면을 공유하여 Ti2O9 그룹을 형성하므로 Ti2O9에 존재하는 Ti 원자들은 서로 강하게 반발하여 분극현상이 나타난다. 이러한 자발적 분극 현상은 외부 전장에 의해 반전시킬 수 있어 BaTiO3는 강유전체가 된다.

2. X-ray
(1) X-ray의 개념
X선을 결정에 부딪히게 하면 그 중 일부는 회절을 일으키고 그 회절각과 강도는 물질마다 고유한 것으로서 이 회절 X선을 이용하여 시료에 함유된 결정성 물질의 종류와 양에 관계되는 정보를 알 수 있다. 이와 같이 결정성 물질의 구조에 관한 정보를 얻기 위한 분석방법이 X선 회절법이다.

참고문헌: [1]진단용 X-선 장치의 출력특성 분석 및 콜리메이터 성능개선/ 권덕문 발행사항 경산: 영남대 대학원, 2002.8
[2]분석과학 제7권 제2호, 1994.6, page(s): 92-251
[3]Okamoto, H., Shakrabarti, D.J., Laughlin, D.E., Massalski, T.B.: Bull. Alloy PhaseDiagrams 8 (1987) 454.
[4]Elements of X-Ray Diffraction, B.D.Cullity, S.R.Stock
[5]J. W. S. A. A. Ketterson D. G. ballegeer, K. Y. Cheng. I. Adesida, X. Li and T. Gessert." A Comparative study of Metal-Semiconductor-Metal Photodetextor on GaAs with BaTiO3
[6]E. An. I. Adesida. T. Brock. C. Caneau. and V. Keramidas. " Short period gratings for long-wavelength optical devices"
[7]Darko makovec, Zoran Samardzija and Miha Drofenik, "Solid Solubility of Holmium, Yttrium, and Dysprosium in BaTiO3", J. Am. Ceram. Soc., 87[7] 1324-1329(2004)

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