• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-6
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• 2005

높은 큐리온도를 가질 수 것으로 예측된 전이금속이 도핑된 ZnO의 전자구조와 자성을 제일원리계산방법을 이용하여 연구하였다. 본 연구에서 전이금속은 Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag 이고 도핑 수준은 25%로 두고 계산하였다. 자성연구에서 가장 적합한 방법으로 알려져 있는 Full-potential Linearized Augmented Plane Wave(FLAPW)방법을 사용하였으며 교환-상관 전위는 general gradient approximation(GGA)를 사용하였다. 도핑된 전이금속 (Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Pd, Ag)은 각각 0.83, 3.03, 4.03, 3.48, 2.47, 1.56, 0.43, 0.75, 0.01 ${\mu}_B$의 자기모멘트를 가지며, 전이금속에 이웃한 O 원자도 가안 띠혼성으로 측정 가능한 자기모멘트를 가질 수도 있는 것으로 계산되었다. 3d 전이금속이 도핑된 ZnO는 (CoZnO를 제외하고) 절반금속 특성을 가지는 것으로 계산되었다. 또한 4d 전이금속이 도핑된 경우는 강자성 상태가 상자성 상태에 비해 에너지차이가 크지 않을 뿐 아니라 페르미 준위에 다수 스핀과 소수 스핀 상태 모두가 페르미 준위에 위치해 있어 스핀분극 정도가 낮았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.257-257
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• 2012

Cerium doped anatase titania powders were prepared by sol-gel process, with ammonium (IV) nitrate and Titanium (IV) butoxide as the raw materials. The characteristics of anatase $TiO_2$ and cerium doped $TiO_2$ were investigated by XRD, DTA, FE-SEM and UV/Vis spectroscopy. Research results indicated that XRD data characteristic diffraction peaks of anatase phase and also showed that cerium phase was not observed. Moreover XRD and DTA results imply that the addition of cerium to titania modifies the mechanism of formation of the titania phases.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.110-111
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• 2002

최근 Y. Masumoto[1]등에 의하여 Co가 도핑된 anatase 구조의 TiO$_2$ 물질에서 상온 강자성 현상이 보고된 이후, 이에 대한 관심이 고조되면서 다른 연구 그룹들에 의해 실험적으로 상온 강자성을 성공하였다는 보고[2,3]가 있으나 현재 그 메커니즘에 대하여 명확한 해석이 되어있지 않고 있기 때문에 이것이 정말 자성반도체의 성질인지 아니면 clustering에 의한 것인지 아직 확실히 밝혀져 있지는 않다. (중략)

• 한국해양공학회지
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• 제24권6호
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• pp.81-85
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• 2010

The effects of co-doping with complex dopants of softeners, $La^{+3}$ and/or $Nb^{+5}$, and a hardener, $Fe^{+3}$, on the microstructural and piezoelectric properties of PZT ceramics with a composition of a rhombohedral-tetragonal morphotropic phase boundary, $PbZr_{0.53}Ti_{0.47}O_3$, were investigated. Unlike single-element doping, the complex doping of both the softener and hardener ions led to various compensation effects for the piezoelectric properties of the PZT ceramics. For 0.5 wt.% $La_2O_3$ softener and/or 0.5 wt.% $Nb_2O_5$ doped compositions, there were apparent hardener doping (compensation) effects for an addition of over 1.0 wt.% $Fe_2O_3$. For the $La_2O_3$ and/or $Nb_2O_5$ doped composition, the co-dopant $Fe_2O_3$ addition led to lower kp and $\varepsilon$r, and increased $Q_m$ values. The prepared PZT ceramics modified with complex soft dopants, $La^{+3}$ and $Nb^+$, as well as a hard dopant, $Fe^{+3}$, showed that the piezoelectric properties were stable with the compositional variations, which made it possible to establish piezoelectric performances with higher reliability and reproducibility. The most improved piezoelectric properties of enhanced $Q_m$ with $\varepsilon_r$ remaining higher $k_p$, were obtained in the PZT composition complexly doped with $La^{+3}$ and $Fe^{+3}$. From the results obtained in this study, the properties of compositionally modified PZT ceramics can also be tailored over a wider range by changing the dopant compositions to meet the specific requirements for underwater or other applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.149-152
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• 1997

High-power piezoelectric materials are being developed for applications such as actuators and ultrasonic motors. In this paper, ferroelectric property of iron-doped 0.57 (Sc$_{1}$2//Nb$_{1}$2/)O$_3$-0.43 PbTiO$_3$. which is the morphotropic phase boundary composition for the PSN-PT system, was investigated. The maximum dielectric constant ( $\varepsilon$$_{33}$/$\varepsilon$$_{0}$ = 2551) and the minimum dielectric loss(tan $\delta$ = 0.51 %) at room temperature were obtained at 01. wt% and 0.3 wt% of iron additions. With additions of the Fe$_2$O$_3$ the electromechanical coupling factor of radial mode k$_{p}$ and the piezoelectric coefficient d$_{33}$ were slightly decreased, on the other hand the mechanical quality factor was increased significantly. The highest mechanical quality factor (Qm= 297) was obtained at 0.3 wt% Fe$_2$O$_3$, which is 4.4 times larger than that of pure 0.57 PSN-0.43PT ceramics. The temperature dependence of the dielectric constant and dielectic loss was observed between 2$0^{\circ}C$ and 35$0^{\circ}C$ .X> .X> .

• 한국자기학회지
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• 제13권6호
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• pp.237-242
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• 2003

$Ti_{1-x}$$^{57}$ F $e_{x}$ $O_2$(0.0$\leq$x$\leq$0.7) 분말을 졸-겔법으로 제조하여 $^{57}$ Fe의 치환량에 따른 결정학적 및 자기적 성질을 연구하였다. X-선 회절 및 중성자 회절실험을 통하며 모든 시료가 anatase 구조를 갖는 순수한 단일상임을 확인할 수 있었다. 진동시료자화율측정기 (VSM)를 통한 자기모멘트의 측정 결과, $^{57}$ Fe의 치환량이 증가함에 따라 상온에서의 Fe 원자 당 자기모멘트 값이 급격히 감소하는 매우 독특한 현상을 관측할 수 있었다. x$\leq$0.01 치환량을 갖는 시료들은 분명한 강자성 거동을 보였으며, x$\geq$0.03 치환량을 갖는 시료들에 대해서는 상자성 형태의 자화곡선이 관측되었다. 이에 대하여 14 K 부터 400 K까지 Mossbauer 분광실험을 한 결과 x$\leq$0.01 치환량을 갖는 시료의 경우 Ti $O_2$내의 $^{57}$ Fe가 상온에서 강자성(sextet)과 상자성(doublet) 형태로 동시에 존재함을 확인할 수 있었고, x$\geq$0.03 치환량을 갖는 시료들에 대해선 오직 상자성 상만을 나타내는 날카로운 doublet만이 존재함을 확인할 수 있었다. 이는 Mossbauer와 VSM 두 결과가 잘 일치함을 보여주고 있고, 상온에서 강자성을 나타내기 위한 $^{57}$ Fe의 치환한계가 x=0.01과 0.03 사이에 있음을 말해 주고 있다. 또한, 상온에서 강자성 성질을 갖는 x$\leq$0.01 시료들로부터 얻은 자기 모멘트 값이 매우 작은 것은 치환된 $^{57}$ Fe의 강자성 상과 상자성 상이 동시에 기여하기 때문에 얻어진 결과로 해석될 수 있다.다.

• 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.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2008년도 Asian Magnetics Conference
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• pp.121.2-121.2
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• 2008

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.52-64
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• 2021

Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5)계 유리에서 Fe doping과 BO₃ 치환이 유리 또는 결정화유리(glass-ceramics) 전해질의 구조적, 열적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리분말을 소결하고, 소결 온도에 따른 결정상과 이온전도도 영향도 검토하였다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y 유리에서 Fe²⁺ 및 Fe³⁺ 이온은 network modifier로서 FeO₆ 팔면체를 형성하거나 network former로서 유리망목구조에 들어가 FeO₄ 유사 사면체를 형성하면서 유리의 구조를 변화시키는 것으로 확인되었다. 한편, BO₃는 BO₃ 또는 BO₄ 그룹을 형성하였는데, BO₃ 치환량이 작은 경우 boron은 (PB)O₄ 망목구조를 형성하지만, BO₃ 치환량이 증가하면 붕소이상현상(boric oxide anomaly)이 생겨나면서 BO₄는 BO₃로 변화하고 이로 인하여 비가교산소(non-bridging oxygen)가 증가하였다. BO₃ 치환은 유리전이온도와 결정화 온도를 낮추는 효과가 있으며, Fe 첨가량이 증가하면 Fe³⁺의 일부는 Fe²⁺로 환원되며, 유리전이온도와 연화온도를 낮아지게 하고 결정화온도를 높아지게 하는 것으로 확인되었다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5) 유리에서 BO₃ 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였으며, x = 0.2 및 0.5에서 각각 8.85×10^-4 및 1.38×10^-4S/cm의 이온전도도값을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 높은 이온전도도는 Fe³⁺의 산화상태 변화와 붕소이상현상에 의한 BO₃ 생성 및 이로 인한 비가교산소의 생성에 기인한 것으로 생각된다. Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리를 800℃에서 소결한 결과 이온전도도가 급격히 저하되었는데 이는 결정화유리 분말이 고온에서 유리화되었기 때문으로 생각된다. 따라서 유리분말을 800℃에서 소결한 후, 다시 460℃에서 조핵하고, 600℃에서 결정성장을 시킨 결과, 이온전도도가 열처리전과 동등 수준으로 회복되는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제11권2호
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• pp.77-83
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• 2002

저비용과 휴대성을 고려한 알코올 경보기의 제작을 위해 동작온도가 낮고 감도가 높은 반도체 가스 센서를 제작하였다. $Fe_2O_3$에 금속 산화물인 $MoO_3$, $V_2O_5$, $TiO_2$, 그리고 CdO 등을 첨가하여 스크린 프린팅법을 이용하여 센서를 제작하였다. 센서의 전기적 안정성을 위하여 질소 분위기에서 $700^{\circ}C$, 2시간 동안 열처리를 하였다. 알코올, 탄화수소계 가스와 담배연기 등을 사용하여 센서의 가스 감도를 조사하였다. $V_2O_5$를 첨가한 센서가 알코올 가스 1,000 ppm에 대해서 약 $80{\sim}90%$의 감도를 보이며, 타 가스에 대한 선택성도 가짐을 알 수 있었다. 제작된 센서와 PIC-chip을 사용하여 휴대 가능한 경보기를 제작할 수 있었다.