단순 침전법으로 타원, 땅콩, 아령, 바디가 있는 구형 모양의 $CaMoO_4$ 결정을 합성하였다. $Ca^{2+}$ 이온과 $MoO_4^{2-}$ 이온 농도가 증가함에 따라서 $CaMoO_4$의 형태는 차원형에서 땅콩 모양과 아령 모양을 거쳐서 마디가 있는 구형 모양으로 전개됨을 확인하였다. 이러한 $CaMoO_4$ 결정의 형태의 전개는 프랙탈 메커니즘에 기인한다. 타원형의 양 끝 부분에서부터 가지를 치면서 결정 성장이 시작된다. 1차와 2차 프랙탈 성장에 의해서 땅콩 모양과 아령 모양이 각각 형성되었다. 아령 모양에서 더 프랙탈 성장을 하여 최종적으로 마디가 있는 구형이 형성되었다.
A novel pulsed laser ablation process in liquid was investigated to prepare scheelite-type ceramic [calcium tungstate ($CaWO_4$) and calcium molybdate ($CaMoO_4$)] nanocolloidal particles. The crystalline phase, particle morphology, particle size distribution, absorbance and optical band-gap were investigated. Stable colloidal suspensions consisting of well-dispersed $CaWO_4$ and $CaMoO_4$ nanoparticles with narrow size distribution could be obtained without any surfactant. Particle tracking analysis using optical microscope combined with image analysis was applied for a fast determination of particle size distribution in the prepared nanocolloidal suspensions. The mean nanoparticle size of $CaWO_4$ and $CaMoO_4$ colloidal nanoparticles were 16 nm and 30 nm, with the standard deviations of 2.1 and 5.2 nm, respectively. The optical absorption edges showed blue-shifted values about 60~70 nm than those of reported in bulk crystals. And also, the estimated optical energy band-gaps of $CaWO_4$ and $CaMoO_4$ colloidal particles were 5.2 and 4.7 eV. The observed band-gap widening and blue-shift of the optical absorbance could be ascribed to the quantum confinement effect due to the very small size of the $CaWO_4$ and $CaMoO_4$ nanocolloidal particles prepared by pulsed laser ablation in liquid.
The polycrystalline powder of (CaLa) (MgMo)$O_6$ has been prepared at $1350^{\circ}C$ in $H_2/H_2O$ and $N_2$ flowing atmosphere. The powder X-ray diffraction pattern indicates that (CaLa) (MgMo)$O_6$ has a monoclinic perovskite structure with the lattice constants $a_0=b_0=7.901(1){\AA}$, $c =7.875(1){\AA}\;and\;{\gamma}=89^{\circ}$16'(1'), which can be reduced to orthorhombic unit cell, a = 5.551(1) ${\AA}$, b = 5.622(1) ${\AA}$ and c = 7.875(1) ${\AA}$. The infrared spectrum shows two strong absorption bands with their maxima at 590($ν_3$) and 380($ν_4$) cm, which are attributed to $2T_{1u}$ modes indicating the existence of highly charged molybdenum octahedron $MoO_6$ in the crystal lattice. According to the magnetic susceptibility measurement, the compound follows the Curie-Weiss law below room temperature with the effective magnetic moment 1.83(1)$_{{\mu}B}$, which is well consistent with that of spin only value (1.73 $_{\mu}_B$) for $Mo^{5+}$ with $4d^1$-electronic configuration within the limit of experimental error. From the thermogravimetric analysis, it has been confirmed that (CaLa) (MgMo)$O_6$ decomposes gradually into $CaMoO_4,\;MoO_3,\;MgO,\;La_2O_3$ and unidentified phases due to the oxidation of $Mo^{5+}$ to $Mo^{6+}$.
Kim, Jin-Gyu;Choi, Joo-Hyoung;Jeong, Jong-Man;Kim, Young-Min;Suh, Il-Hwan;Kim, Jong-Pil;Kim, Youn-Joong
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제28권3호
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pp.391-396
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2007
The three-dimensional structure of an inorganic crystal, CaMoO4 (space group I 41/a, a = 5.198(69) A and c = 11.458(41) A), was determined by electron crystallography utilizing a high voltage electron microscope. An initial structure of CaMoO4 was determined with 3-D electron diffraction patterns. This structure was refined by crystallographic image processing of high resolution TEM images. X-ray crystallography of the same material was performed to evaluate the accuracy of the TEM structure determination. The cell parameters of CaMoO4 determined by electron crystallography coincide with the X-ray crystallography result to within 0.033-0.040 A, while the atomic coordinates were determined to within 0.072 A.
급속 열처리 온도의 변화가 라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 석영 기판 위에 증착된 $CaMoO_4:Tb$ 형광체 박막의 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 형광체 박막의 결정 구조와 발광 특성은 각각 X-선 회절법과 광여기 발광 장치로 측정하였다. $500^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 파장 영역 400-1100 nm에서 69%의 평균 투과율을 나타내었고, 열처리 온도가 증가함에 따라 박막의 평균 투과율은 감소하는 경향을 나타내었다.
$Y_{0.8}Ta_{0.2}O_{1.7}$-MO(M=Ba, Sr, Ca 및 Mg) 계에서의 형석구조의 생성과 이와 관련된 구조에 관하여 연구하였다. BaO또는 SrO를 4mol% 첨가한 조성에서는 결함형석구조 이외에 입방정 perovskite형 규칙구조인 $Ba_{2}YTaO_{6}$ 및 $Sr_{2}YTaO_{6}$와 입방정 $Y_{2}O_{3}$가 관찰되었다. CaO를 첨가한 경우에는 8mol%이상을 첨가한 조성에서부터 단사정 $Ca_{2}YTaO_{6}$와 $Y_{2}O_{3}$의 2차상이 나타났다. MgO의 경우에는 12mol% MgO를 첨가한 조성까지는 형석구조의 단일상을 나타내어 MgO가 형석구조에 고용되는 것을 알수 있었으며, 16 mol%조성부터는 2차상으로 MgO가 관찰되었다. 그러므로 위의 계에서 형석구조의 생성은 $A_{2}$(B'B")$O_6$의 생성과 첨가된 양이온의 크기에 영향을 받는 것으로 생각된다.생각된다.
$CaMoO_4:Tb^{3+}$ green phosphor powders and thin films were successfully prepared by using the solid-state reaction method and the radio-frequency magnetron sputtering technique, respectively. The crystalline structure of all phosphor powders with different $Tb^{3+}$ ion concentrations was found to be a tetragonal system with the maximum diffraction intensity at $28.58^{\circ}$, while that of the phosphor thin films, irrespective of the type of substrate, was amorphous. As for the phosphor powders, the grain particles showed the chain-like patterns with inhomogeneous size distribution, the excitation spectra were composed of a broad band peaked at 307 nm and two small narrow bands centered at 381 and 492 nm, and the highest green emission spectrum was observed at 0.01 mol of $Tb^{3+}$ ions. As for the phosphor thin films, the average transmittance exceeding 85% was measured in the 400~1,100 nm range and the optical band gap showed a significant dependence on the type of substrate.
희토류 이온 $Eu^{3+}$와 $Dy^{3+}$가 각각 도핑된 $CaMoO_4$ 광체 분말을 고상반응법으로 합성하였다. 모든 형광체 분말의 결정 구조는 활성제 이온의 종류와 농도비에 관계없이 주 회절 피크(112)를 갖는 정방 정계이었다. $Eu^{3+}$ 이온이 도핑된 형광체의 경우에, $Eu^{3+}$ 이온의 농도가 0.01~0.10 mol 영역에서 결정 입자의 크기는 전반적으로 증가하였고, 비교적 균일한 크기 분포를 가지면서 조약돌 형태를 나타내었으며, 흡광 스펙트럼은 311 nm를 정점으로 넓게 퍼져있는 전하 전달 밴드와 파장 영역 360~470nm에서 약한 피크를 갖는 다수의 흡수선이 관측되었으며, 주 발광 스펙트럼은 $Eu^{3+}$ 이온의 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ 전이에 의한 618 nm에 피크를 갖는 강한 적색 발광이었다. $Dy^{3+}$ 이온이 도핑된 분말의 경우에, 흡광 스펙트럼은 303 nm에 피크를 갖는 전하 전달 밴드와 상대적으로 세기가 약한 다수의 $Dy^{3+}$ 이온의 전이 신호가 발생하였으며, 주 발광 스펙트럼은 $^4F_{9/2}{\rightarrow}^7H_{13/2}$ 전이에 의한 578 nm에 피크를 갖는 황색 발광 스펙트럼이 관측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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