• 한국결정성장학회지
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• 제7권1호
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• pp.6-17
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• 1997

Czochralski법으로 용융상태에서의 조성이 congruent(48.6 mol%$Li_2O$), stoichiomet-ric(50.0 mol%$Li_2O$), Li-rich(54.6 mol%$Li_2O$, 58 mol%$Li_2O$), 한 결정과 congruent한 조성에 $K_2$O를 6wt.% 첨가한 결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 성장된 결정들은 분말 X-선 회절 실험에 의해 확인하고 편광 현미경과 투과 X-선 Laue법에 의해 축을 결정한 후 절단하여 65 mol%$Li_2O$의 Li-rich 2-phase powder에서 VTE 처리한다. VTE 처리한 시료는 상온에서 결정내 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 EPR 스펙트럼과 UV-스펙트럼을 측정하고 이 온도에서의 IR-스펙트럼은 $OH^-$ 이온 농도를 증가시키기 위하여 수증기 분위기에서 열처리한 후 측정한다. 측정 결과를 as grown 상태의 결정에 대한 결과와 비교 분석한다. 상온에서의 결정내 $Fe^{3＋}$ 이온에 대한 EPR 실험 결과 VTE 처리한 시료들의 EPR 스펙트럼은 허용되지 않은 천이에 의한 스펙트럼이 사라지고 허용된 천이에 의한 스펙트럼은 세기가 증가하며 lineshape가 거의 대칭적으로 되고 선폭도 훨씬 줄어든다. 상온에서의 각 시료에 대한 UV-스펙트럼의 흡수단은 VTE 처리하면 단파장쪽으로 이동하며 VTE 처리한 모든 시료의 흡수단이 거의 동일하다. $OH^-$이온에 의한 IR-흡수 스펙트럼은 VTE 처리한 시료의 경우 $3465\textrm{cm}^{-1}$ 성분 스펙트럼이 현저하게 중가한다. 이 결과에 의하면 본 실험과 같은 조건에서 VTE 처리한 시료들은 결정내 [Li]/[Nb] 비가 거의 1인 stoichiometric한 결정이 되었음을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제63권6호
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• pp.453-458
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• 2019

Synthesis of ZnCo₂O₃ oxide is performed by sol-gel method via nitrate-citrate route. Powder X-ray diffraction (XRD) study shows monoclinic unit cell having lattice parameters: a = 5.721(1) Å, b = 8.073(2) Å, c = 5.670(1) Å, β = 93.221(8)°, space group P_2/m and Z = 4. Average crystallite sizes determined by Scherrer equation are the range ~14-32 nm, whereas SEM micrographs show nano-micro meter size particles formed in ZnCo₂O₃. Endothermic peak at ~798 K in the Differential scanning calorimetric (DSC) trace without weight loss could be due to structural transformation and the endothermic peak ~1143 K with weight loss is due to reversible loss of O₂ in air atmosphere. Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis profile shows the presence of elements Zn, Co and O which indicates the purity of the sample. Magnetic measurements in the range of +12 kOe to -12 kOe at 10 K, 77 K, 120 K and at 300 K by PPMS-II Physical Property Measurement System (PPMS) shows hysteresis loops having very low values of the coercivity and retentivity which indicates the weakly ferromagnetic nature of the oxide. Observed X-band EPR isotropic lineshapes at 300 K and 77 K show positive g-shift at g_iso ~2.230 and g_iso ~2.217, respectively which is in agreement with the presence of paramagnetic site Co²⁺(3d⁷) in the oxide. DC conductivity value of 2.875 ×10^-8 S/cm indicates very weakly semiconducting nature of ZnCo₂O₃ at 300 K. DRS absorption bands ~357 nm, ~572 nm, ~619 nm and ~654 nm are due to the d-d transitions ⁴T_1g(⁴F)→²E_g(²G), ⁴T_1g(⁴F)→⁴T_1g(⁴P), ⁴T_1g(⁴F)→⁴A_2g(⁴F), ⁴T_1g(⁴F)→⁴T_2g(⁴F), respectively in octahedral ligand field around Co²⁺ ions. Direct band gap energy, E_g~ 1.5 eV in the oxide is obtained by extrapolating the linear part of the Tauc plot to the energy axis indicates fairly strong semiconducting nature of ZnCo₂O₃.