• 제목/요약/키워드: $Fe^{2+}

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화학용액 증착법으로 제조한 Bi0.9A0.1Fe0.975V0.025O3+α(A=Nd, Tb) 박막의 구조와 전기적 특성 (Microstructural and Electrical Properties of Bi0.9A0.1Fe0.975V0.025O3+α(A=Nd, Tb) Thin Films by Chemical Solution Deposition Method)

  • 장성근;김윤장
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권10호
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    • pp.646-650
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    • 2017
  • We have evaluated the ferroelectric and electrical properties of pure $BiFeO_3$ (BFO) and $Bi_{0.9}A_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (A=Nd, Tb) thin films on $Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(100)$ substrates by using a chemical solution deposition method. The remnant polarization ($2P_r$) of the $Bi_{0.9}Tb_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (BTFVO) thin film was approximately $65{\mu}C/cm^2$, with a maximum applied electric field of 950 kV/cm and a frequency of 10 kHz, where as that of the $Bi_{0.9}Nd_{0.1}Fe_{0.975}V_{0.025}O_{3+{\alpha}}$ (BNFVO) thin film was approximately $37{\mu}C/cm^2$ with a maximum applied electric field of 910 kV/cm. The leakage current density of the co-doped BNFVO thin film was four orders of magnitude lower than that of the pure BFO thin film, at $2.75{\times}10^{-7}A/cm^2$ with an applied electric field of 100 kV/cm. The grain size and uniformity of the co-doped BNFVO and BTFVO thin films were improved, in comparison to the pure BFO thin film, through structural modificationsdue to the co-doping with Nd and Tb.

Synthesis of the Ni-doped ternary compound Ba(Fe1-xNix)2Se3

  • Park, Hyeon Beom;Shin, Soohyeon;Jung, Soon-Gil;Hwang, Doyeon;Lee, Hyoyoung;Park, Tuson
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.30-33
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    • 2015
  • We report the synthesis of Ni-doped $BaFe_2Se_3$ single crystals by using a flux method. X-ray diffraction (XRD) of $Ba(Fe_{1-x}Ni_x)_2Se_3$ shows a gradual peak shift with an increase in the nominal Ni-doping rate, x = 0, 0.05, and 0.10, due to a decrease in unit-cell volume. All samples show a spin glass transition, and temperature dependence of magnetic susceptibility shows a negligible change in the spin-glass transition temperature ($T_g$) with Ni concentration x. The temperature dependence of electrical resistivity for $BaFe_2Se_3$ shows an insulating behavior, and the resistivity value at 295 K and the activation energy ($E_a$) obtained from the Arrhenius plot decrease with increasing x. These results suggest that the Ni doping can be effectively worked as a dopant for electron charge carriers, but is less efficient in controlling the magnetic property, such as spin glass transition, in the $BaFe_2Se_3$ compound.

Nafion-ethylenediamine이 수식된 유리탄소전극에 의한 시차펄스전압전류법으로 철(II) 이온의 정량 (Differential Pulse Voltammetric Determination of Iron(II) ion with a Nafion-Ethylenediamine Modified Glassy Carbon Electrode)

  • 김경원;김희철;김성현;박병호;김연희;김경남;고영춘
    • 대한화학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.115-120
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    • 2003
  • Perfluorinated sulfonated polymer(Nafion)-ethylenediamine(en)이 화학수식된 유리탄소전극으로 Fe(II) 이온의 정량에 대해 연구하였다. Fe(II) 이온의 착화제인 en을 nafion에 고정시켜 유리탄소전극 표면에 수식하면 이 수식전극의 en은 Fe(II) 이온과 $[Fe(en)_3]^{+2}$의 착물을 형성한다. Nafion-en이 화학수식된 유리탄소전극에서 시차펄스전압전류법에 의한 Fe(II) 이온의 산화봉우리전위는 0.340${\pm}$0.015 V(vs. Ag/AgCl), 측정범위는 $5{\times}10^{-6}{\sim}0.2{\times}10^{-3} M(0.28{\sim}11.17 mg/L)$, 검출한계(3s)는 $1.89{\times}10^{-5}$M(1.056 mg/L)이었다.

교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr(2.5 nm) 박막의 회전 이방성 자기장 특성 (Rotatable Anisotropy Field in Exchange Coupled CoFe/MnIr(2.5 nm) Thin Films)

  • 윤석수;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.77-81
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    • 2017
  • 회전 이방성 효과는 교환 결합력을 갖는 강자성/반강자성 박막의 강자성 공명 측정에서 나타나는 현상으로 교환 결합력 에너지에 의한 반강자성층의 회전에 기인한다. 본 연구에서는 $CoFe(t_F)/MnIr(2.5nm)$ 박막 재료에서 CoFe의 두께에 따른 회전 이방성 자기장과 강자성 공명 선폭 특성을 분석하였다. 회전 이방성 자기장은 $t_F$에 반비례하는 두께 의존성을 보였으며, 이들 결과는 회전 이방성 에너지가 $0.96erg/cm^2$인 조건을 만족하였다. 강자성 공명 선폭은 $t_F$ < 50 nm에서 회전 이방성 자기장의 세기에 비례하는 특성을 보였으며, $t_F$ > 50 nm에서 와전류에 의한 특성이 두드러지게 나타났다.

Fe-Si-Cr 분말합금의 열처리 효과 (Effects of Annealing of Gas-atomized Fe-Si-Cr Powder)

  • 장평우
    • 한국자기학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-12
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    • 2016
  • 전기비저항이 높아 1 MHz 이상 고주파용 코어재료로 적합한 Fe-9%Si-2%Cr 합금분말의 열처리 온도에 따른 투자율 거동과 규칙-비규칙 전이에 대해 연구하였다. 분무과정에서 B2 규칙상의 생성이 억제되지 않았으며, $550^{\circ}C$ 이상에서 열처리 했을 경우 $DO_3$ 상의 회절선을 검출할 수 있었다. 열처리 온도가 증가할수록 격자상수와 보자력은 감소하였으나 $450^{\circ}C$에서 보자력의 갑작스런 큰 증가가 있었다. $150^{\circ}C$의 비교적 낮은 열처리 온도에서 가장 높은 투자율을 나타내었고, 이후 열처리 온도가 증가할수록 투자율은 감소하였다. 이상의 거동은 $DO_3$ 규칙상의 생성과 이에 따른 비저항의 변화로 설명할 수 있었다.

서보광산 폐광석 내 2차 광물에 의한 중금속 고정화 (Heavy Metal Retention by Secondary Minerals in Mine Waste Rocks at the Abandoned Seobo Mine)

  • 이평구;강민주;최상훈;신성천
    • 자원환경지질
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    • 제36권3호
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    • pp.177-189
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    • 2003
  • 서보광산의 폐광석에 대한 황화광물의 산화작용과 용해된 금속이온들의 이동을 제한하는 메카니즘을 밝히고자 광물학적 연구를 수행하였다. 광물학적 연구를 위해서 반사현미경 관찰, XRD 분석, SEM/EDS 분석을 실시하였다. 폐광석에 대한 광물학적 연구를 통해 앵글레사이트(anglesite), 코벨라이트(covellite), 침철석(goethite), 자연황(native sulfur), 엔소타이트(nsutite) 등의 2차광물을 확인하였으며, 이들 2차광물은 용해된 비소, 구리, 철, 망간, 납, 아연의 확산을 제어한다. 용해된 비소, 구리, 철, 망간, 납, 아연은 철수산화광물과 망간수산화광물에 흡착되거나 공침되기도 한다. 철수산화광물은 결정도가 낮은 것과 높은 것(침철석)으로 분류된다. 비소는 결정도가 낮은 철수산화광물에서 9∼24 wt.%가 검출되며, 결정도가 더 높은 철수산화광물(침철석 등)에서는 상대적으로 낮은 함량(0.6∼7.7wt.%)이 검출되었다. 이것은 결정도가 낮은 철수산화광물에 흡착되었던 비소가 철수산화광물의 결정도가 높아지면서 비소를 방출하기 때문이거나 비표면적의 차이에 기인한 것으로 해석된다. 폐광석으로부터 용해된 중금속과 미량금속원소들은 침전(Fe, Mn, Cu, Pb), 공침(Fe, Mn) 및 흡착(As, Cu, Pb, Zn) 등의 화학반응을 통하여 다시 고정화됨으로써, 현장에서 자연적으로 정화되고 있다. 이러한 광물학적 연구결과들은 광산 폐기물의 지화학적 환경 영향평가에 이용할 수 있고, 가능한 광산복원 계획을 세우는 데 유용한 자료로 사용될 수 있다.

혼합원자가 $Sr_{1+x}Dy_{1-x}FeO_{4-y}$훼라이트계의 비화학양론과 물성 연구 (A Study on Nonstoichiometry and Physical Properties of the Mixed Valency $Sr_{1+x}Dy_{1-x}FeO_{4-y}$Ferrite System)

  • 여철현;이은석;편웅범;편무실
    • 대한화학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.3-8
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    • 1988
  • $K_2NiF_4$ 형 층상구조를 갖는 새로운 $Sr_{1+x}Dy_{1-x}FeO_{4-y}$ 계에서 x = 0. 00, 0. 25, 0. 50, 0. 75 및 1. 00 인 비화학양론적 화합물 고용체를 1200$^{\circ}$C 대기압하에서 제조하였다. X-선 회절분석에 의하여 결정구조학적 상들은 모든 시료의 경우 정방정계임을 알 수 있었다. Mohr 염 분석으로 비화학양론적 화학식을 결정하였고 x가 증가함에 따라 $Fe^{4+}$의 몰수(${\tau}$값)가 증가하였다. $-100{\sim}200^{\circ}$C의 온도범위에서 측정한 각 시료의 전기전도도는 $l0^{-8}{\sim}10^{-2}(ohm^{-1}{\cdot}cm^{-1}$)범위의 반도성을 보이며 활성화 에너지는 0.02∼0.08(eV)의 범위에서 변하였다. $Sr_{1.00}Dy_{1.00}FeO_{4.04}$에 대한 $Fe^{3+}$$Fe^{4+}$의 혼합원자가 상태를 200K에서 측정한 Mossbauer spectrum으로 재확인하였다.

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Cobalt가 치환된 Barium Ferrite 분말 제조 시 자기적 특성변화 (Changes in Magnetic Properties When Manufacturing Cobalt-substituted Barium Ferrite Powder)

  • 엄명헌;연제욱;이차진;하범용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.30-39
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Sol-Gel 방법을 이용하여 단일상의 Barium ferrite 분말을 제조하였으며, 이때 Ba에 대한 Fe(Fe/Ba)의 몰비와 열처리 온도를 달리하여 단일상의 Barium ferrite를 제조하기 위한 최적의 실험조건을 찾고자 하였다. 또한 고밀도 자기기록매체에 사용되기 위한 2.5 ~ 5.5 kOe 크기의 보자력을 가지는 ferrite 미립자 제조를 위해 보자력 제어에 뛰어난 효과를 지닌 cobalt를 첨가제로 하여 cobalt가 치환된 Barium ferrite 미립자를 제조하고 이들에 대한 자기적 특성 변화를 조사하였다. 제조된 Barium ferrite의 결정구조 및 단일상의 합성여부를 확인하기 위해 X-Ray Diffractometer(XRD), Thermogravimetric-Differential Thermal Analysis(TG-DTA), Field Emission Scanning Electron Microscope(FE-SEM)을 이용하여 분석하였으며, 화학적 구조와 조성의 분석을 위해 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR), Energy Dispersive X-Ray Spectrometer(EDS)를 사용하였다. 또한 Vibrating Sample Magnetometer(VSM)을 통해 cobalt가 치환된 Barium ferrite 분말의 보자력을 측정하였다. 그 결과 단일상의 Barium ferrite는 Fe/Ba의 몰비가 10, 900 ℃의 열처리 온도에서 가장 잘 합성되었다. Co의 첨가량이 증가할수록 보자력은 감소하였으며 Fe에 대한 Co(Co/Fe)의 몰비가 0.16 이내 일 때, 고밀도 자기기록매체에 사용할 수 있는 보자력 값인 2.5 ~ 5.5 kOe를 가지는 Barium ferrite가 합성되었다.

Structure and Magnetic Properties of Ho and Ni Co-doped BiFeO3 Ceramics

  • Hwang, J.S.;Yoo, Y.J.;Park, J.S.;Kang, J.H.;Lee, K.H.;Lee, B.W.;Kim, K.W.;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.183-183
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    • 2014
  • Recently, multiferroic materials gain much attention due to their fascinating fundamental physical properties. These materials offer wide range of potential applications such as data storage, spintronic devices and sensors, where both electronic and magnetic polarizations can be coupled. Among single-phase multiferroic materials, $BiFeO_3$ is typical because of the room-temperature magnetoelectric coupling in view of long-range magnetic- and ferroelectric-ordering temperatures. However, $BiFeO_3$ is well known to have large leakage current and small spontaneous polarization due to the existence of oxygen vacancies and other defects. Furthermore the magnetic moment of pure $BiFeO_3$ is very weak owing to its antiferromagnetic nature. Recently, various attempts have been performed to improve the multiferroic properties of $BiFeO_3$ through the co-doping at the A and the B sites, by making use of the fact that the intrinsic polarization and magnetization are associated with the lone pair of $Bi^{3+}$ ions at the A sites and the partially-filled 3d orbitals of $Fe^{3+}$ ions at the B sites, respectively. In this study, $BiFeO_3$, $Bi_{0.9}Ho_{0.1}FeO_3$, $BiFe_{0.97}Ni_{0.03}O_3$ and $Bi_{0.9}Ho_{0.1}Fe_{0.97}Ni_{0.03}O_3$ bulk compounds were prepared by solid-state reaction and rapid sintering. High-purity $Bi_2O_3$, $Ho_2O_3$, $Fe_2O_3$ and $NiO_2$ powders with the stoichiometric proportions were mixed, and calcined at $500^{\circ}C$ for 24 h to produce the samples. The samples were immediately put into an oven, which was heated up to $800^{\circ}C$ and sintered in air for 1 h. The crystalline structure of samples was investigated at room temperature by using a Rigaku Miniflex powder diffractometer. The field-dependent and temperature-dependent magnetization measurements were performed with a vibrating-sample magnetometer and superconducting quantum-interference device.

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일광 폐광산 갱내에서 유래된 산성광산배수의 중금속 유출특성 (Discharge Characteristics of Heavy Metals in Acid mine Drainage from the Abandoned Ilgwang Mine)

  • 강동환;권병혁;유훈선;김선옥
    • 지질공학
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    • 제20권1호
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    • pp.79-87
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    • 2010
  • 본 연구지역에서 2009년 3월부터 9월 사이에 5개 지점(배경수(BW), 산성광산배수(AMD0, AMD1, AMD2, AMD3))에서 수온, pH, Eh, EC, DO 성분 등이 현장에서 6회 관측되었으며, 폐광산 갱내 출구부(AMD0) 지점에서는 유량이 측정되었다. 일광 폐광산에서 유출되는 산성광산배수는 pH 3 이하의 강산성수이며, Eh 성분은 400~600 mV의 범위이었다. 산성광산배수의 EC 값은 주변 배경수에 비해 10배 이상 높았으며, DO 성분은 유출지점 하류부로 갈수록 대기와의 접촉을 통해 그 값이 증가되었다. 산성광산배수 내 중금속 이온의 농도는 Fe > Cu > Zn > Mn > As > Cd 순이었으며, Fe 성분의 농도가 81.870~474.30 mg/L 로서 가장 높았다. 중금속 성분별 최대농도 관측시기는 5월(As, Cd), 6월(Fe), 7월(Cu, Zn, Mn) 이었으며, 최소농도는 4월(Cd, Mn)과 9월(Fe, Cu, Zn, As)에 관측되었다. 산성광산배수에 용존된 중금속의 유출질량은 Fe 성분 53.44 kg, Cu 성분 6.25 kg, Zn 성분 5.26 kg, Mn 성분 2.13 kg, As 성분 0.14 kg, Cd 성분 0.04 kg 정도이었다. 폐광산에서 갱내에서 1일 동안 유출되는 6개 중금속의 전체 질량은 67.26 kg 이었으며, Fe 성분이 전체 유출질량의 79% 정도를 차지하고 있었다.