BaTiO3의 유전율 측정 및 분석 실험 보고서 / 폴리싱 / 정전용량 주파수 그래프 Discussion

소개

제 피와 땀이 들어간, AI의 사용이 전혀 없었던 순수한 보고서로, 제게 저번 학기 A+를 안겨준 보고서입니다. 많은 이용 바랍니다.

목차

1. Introduction
1) BaTiO3의 물성
2) 유전체와 강유전체
3) 유전 상수와 커패시턴스(Capacitance)

2. 실험 방법 Experimental

3-1. SEM image 분석
3-2. Capacitance-Frequency 그래프(엑셀 사용)
3-3. Permittivity-Frequency 그래프

4-1. Capacitance-Frequency 그래프가 감소하다가 높은 주파수에서 일정한 이유
4-2. Capacitance 값에 대해 앞선 실험에서 분석한 XRD, SEM 및 실험 방법과 연관지어 논문이나 일반적으로 알려진 이론에 입각하여 자신의 생각을 논리적으로 기술하라.

본문내용

(a) 유전체(Dielectrics와 강유전체(Ferroelectric)
유전체(Dielectrics)는 전기장 내에서 극성을 띠는 절연체이다. 유전체는 자유전자가 없거나 매우 적어 전하가 통과하진 않지만 유전체 분극(dielectric polarization) 현상 덕에 극성을 띠어, 그 유전체가 갖는 고유한 유전율(permittivity)에 따른 유전 상수(dielectric constant)만큼 전기장의 전위차를 감소시킨다. 유전체는 그 감소한 전위차에 해당하는 에너지를 내부에 저장, 즉 전하를 담을 수 있다. 강유전체(Ferroelectrics)는 유전체의 일종으로, 일반적인 유전체와 달리 외부 전압이 가해지지 않아도 자발적으로 내부에 분극(polarization)이 발생하여 전기적인 극성을 띠는 특징을 갖는다. 이는 결정 구조의 왜곡(crystal lattice distortion) 때문에 발생하는데, 강유전체 내부에는 전기적인 불균형이 존재하여 전하의 중심이 미세하게 이동하면서 분극이 형성된다. 이때 외부에서 특정 방향으로 전압을 가하면 결정 구조 내의 변형의 방향이 바뀌고, 이에 따라 분극 방향 또한 함께 변화한다. 또한, 강유전체는 강자성체와 유사한 히스테리시스(hysteresis) 특성을 지니어 전계를 제거한 후에도 내부에 일정한 잔류 분극(spontaneous polarization)이 유지된다. 이번 실험에서 사용한 BaTiO3가 대표적인 강유전체에 해당한다.

참고자료

· 없음