$(1-x)CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3})TiO_3$계의 결정구조 해석 및 마이크로파 유전 특성 = Crystal structure refinement and microwave dielectric characteristic of $(1-x)CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3})TiO_3$

국문 초록 (Abstract)

$CaCO_3,\;LaO_3,\;Nd_2O_3\;TiO_2의 혼합물을 1673K에서 소결하여 마이크로파 유전체 세라믹스재료로 응용이 가능한 (1-x)$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\letextrm x\le0.8)$계를 합성하였다. (1-x))$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\lex\le0.8)$계의 격자 정수는 x가 증가함에 따라 증가하였다. XRD의 Rietveld profile-analysis를 통하여 (1-x))$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\le \textrm {x} \le0.8)$계의 결정구조를 해석하였다. $0\le \textrm {x}\le0.8$의 모든 영역에서 양이온 $La^{3+},Nd^{3+}$는 $Ca^{2+}$ 자리에 점유하였다. x=0.6까지는 $CaTiO_3$와 같은 공간군 Pnma를 그대로 유지하였으며, x가 증가함에 $TiO_6$의 비틀림과 변형은 점차 감소하였다. x=0.8에서는 새로운 공간군 $Pmn2_1$으로 결정구조의 변화를 보였다. (1-x)$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\le \textrm {x}\le0.8)$계의 비유전율($\epsilon$r)은 x가 증가함에 따라 지수 함수적으로 감소하였다. 공진 주파수의 온도계수($\tau_f$)는 x=0.6까지 증가함에 따라 감소하였으나 x=0.8에서는 결정구조의 변화와 더불어 다시 증가하였다. Q.$\tau_f$값은 x=0.2에서는 13800(GHz)을 나타낸 후 0$0.4\le \textrm {x}\le0.8$ 영역에서는 2000 (GHz)의 매우 낮은 값을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\le \textrm x\le0.8)$ system was prepared by reaction of $CaCO_3,\;LaO_3,\;Nd_2CO_3$ and ,$TiO_2$ mixture at 1673 K, which can be applied for microwave dielectric ceramic materials. The lattice parameters of(1-x))$CaTiO_3-x(La_{1/3}Nd_{1/3}TiO_3\;(0\le \textrm x\le0.8)$ system increased with the increase of x. Its structure was investigated by Rietveld profile-analysis of XRD in detail. Cations $ La^{3+}$ and Nd^{3+}$ were located at the $Ca^{2+}$ site in the range of $0\le \textrm x\le0.8$. crystal structure in $;(0\le \textrm x\le0.6)$ maintained space group Pnma with CaTiO_3 structure. The tiled and distorted $TiO_6$ was gradually released with the increase of x in $0\le \textrm x\le0.6$ .The structure was changed to a new space group of $Pmn2_1$ at the x value of 0.8. The relative dielectric constant $(\epsilon_r)$ of $(1-x)CaTiO_3-x(La_{1/3} Nd_{1/3})TiO_3$ ($(0\le \textrm x\le0.8)$) system was exponentially decreased by with the increased of x. The temperature coefficient of resonant frequency $(\tau_f)$ decreased with the increase of x in $0\le \textrm x\le0.6$ and then increased again at x=0.8 due to the change of crystal structure. The value of Q$\cdot f_o$ was 13800 (GHz) at x=0.2 and was very low under 2000 (GHz) in 0.4$\leq$x$\leq$0.8.