나노기술 및 정책 정보

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● 김상욱 교수(히로시마대) 연구팀은 우수한 강유전성과 압전성을 갖는 비납계 압전 세라믹스 재료를 합성하는 데 성공

● 연구팀은 타이타늄산바륨(BaTiO3, BT)과 비스무트페라이트(BiFeO3, BF)를 통해 합성한 세라믹이 뛰어난 강유전성을 나타내는 것을 발견하고, 기존의 납을 함유한 타이타늄지르콘산납(Pb(Zr,Ti)O3, PZT)에 필적하는 압전성도 확인

● 전계 인가 하에서 구조를 해석한 결과, 페로브스카이트형 구조의 A사이트를 차지하는 바륨(Ba) 이온과 비스무트(Bi) 이온 중 Bi 이온이 이상적인 원자 위치를 차지하는 Ba 이온의 위치에서 조금 벗어난 위치를 차지하여 국소적으로 강유전성을 나타내는 나노도메인을 형성하는 것으로 나타났으며, 이 나노도메인은 전기장을 인가함으로써 전기장 방향으로 정렬시킬 수 있음을 확인

● 본 연구의 나노도메인을 형성하고 전장하에서 제어한다는 새로운 개념을 사용할 경우, 보다 고성능의 강유전체·압전체 재료를 개발할 수 있을 것으로 기대

Advanced Materials (2023.02.06.), Piezoelectric Actuation Mechanism Involving Extrinsic Nanodomain Dynamics in Lead-Free Piezoelectrics