《정보기술, 나노기술, 생물공학을 비롯한 핵심기초기술과 새 재료기술, 새 에네르기기술, 우주기술, 핵기술과 같은 중심적이고 견인력이 강한 과학기술분야를 주타격방향으로 정하고 힘을 집중하여야 합니다.》
지르콘산-티탄산연 (PZT)과 세번째 복합산화물로 구성되는 3성분계압전사기재료들은 널리 연구되였다. 1950년대에 연구사들은 처음으로 PbTiO3(강유전체, 정방정계)과 PbZrO3(역강유전체, 사방정계)의 고용체로부터 PZT사기를 개발하였다. 2성분PZT계에서 압전특성이 발견된 이후 3성분복합PZT계(실례로 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PZT, Pb(Yb1/2Nb1/2)O3-PZT 등)를 포함하는 다성분계로 구성된 여러가지 고용체사기들이 연구되였다.
PZT와 세번째 복합산화물로 구성되는 3성분계압전사기재료들에서 3중점은 린접한 2개의 상들사이 경계들의 교차점에 존재한다. 보통 세번째 성분-복합산화물은 회티탄광형역강유전체 혹은 의립방상이다. 결정학적견지에서 보면 의립방다결정계에서 립방살창은 면대각선방향으로 변형되며 [100]축과 등가인 12개의 분극용이방향을 형성한다. 그러므로 3성분다결정강유전체의 3중점근방에는 26개의 용이방향(실례로 정방정계-6, 삼방정계-8, 사방정계-12)이 존재한다. 또한 3중점근방에 정방정계상, 삼방정계상, 사방정계상들이 공존하고 외부전기마당에 의해 상변환된다. 그러므로 포화분극과 변형이 단일상과 2상경계근방에서보다 더 커진다.
최근
거꿀극도형모형은 단일상다결정강유전체의 령역회전과 변형을 해석하기 위하여 제안되여 변정상경계근방의 령역회전과 변형해석에 리용되였다. 최근에 거꿀극도형모형은 변정상경계(3상변정상경계 포함)근방에서 포화분극을 해석적으로 계산하기 위하여 일반화되였다. 그리고 다결정강유전체의 정방-삼방변정상경계근방의 평형조성은 일반화된 거꿀극도형모형에 의하여 해석적으로 평가되였다.
이 연구에서 3상 (정방-삼방-사방) 3중점근방의 령역회전에 참가하는 결정립자들의 개수가 계산되였고 상변환들을 일으킬수 있는 령역회전이 일반화된 거꿀극도형모형에 의하여 고찰되였다. 일반화된 거꿀극도형모형에 의하면 정방-삼방-사방 3중점에서 26개의 용이축들은 가능한껏 거꿀극도형구면으로 향하며 따라서 거꿀극도형표면은 이웃한 2개의 분극용이축들과 같은 거리에 있는 원호들에 의하여 용이축들에 그 중심들을 가지는 26개의 령역들로 분할될수 있다. 그림. 1에서는 정방-삼방-사방 3중점근방에서 령역회전하는 분할된 거꿀극도형표면모형을 보여준다.
정방-삼방-사방정계 3중점근방에는 26개의 편광축이 존재한다. 걸어준 전기마당에 의한 분극에 의해 결정립자들은 각이한 상변환(실례로 정방-삼방, 정방-사방, 삼방-정방, 사방-정방 상변환)에 참가할수 있다.
더우기 정방-삼방-사방정계 3중점근방에 공존하는 3상의 상평형조성은 한 상으로부터 다른 상에로의 상변환에 참가하는 결정립자들의 개수가 거꿀상변환에 참가하는 결정립자들의 개수와 같은 상평형조건으로부터 평가되였다. 상평형조성은 각이한 상변환들에 참가하는 결정립자수에 기초한 수치평가에 의하여 정방정계상 ~27.54%, 사방정계상 ~28.19%, 사방정계상 ~44.27%로 결정되였다. 리상적으로 상평형조성은 정방상-삼방상-사방상 3상다결정강유전체에서 내부응력과 고유압전특성의 변화를 최소화시킨다고 예견할수 있다.
우리는 이 연구결과들을 SCI잡지 《Journal of Electronic Materials》(2018, Vol. 47, No. 7, 3795-3799)에 《Analytical study on the saturated polarization under electric field and phase equilibrium of three-phase polycrystalline ferroelectrics by using the generalized inverse-pole-figure model》(https://doi.org/10.1007/s11664-018-6249-y) 라는 제목으로 발표하였다.
