We have investigated the effect of $Y_2O_3$ nanoparticles on the pinning properties of $Y_2O_3$-doped $GdBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (GdBCO) films. Both undoped and $Y_2O_3$-doped GdBCO films were grown on $CeO_2$-buffered MgO (100) single crystal substrates by pulsed laser deposition (PLD) using KrF (${\lambda}=248nm$) laser. The $Y_2O_3$ doping contents were controlled up to ~ 2.5 area% by varying the internal angles of $Y_2O_3$ sectors put on the top surface of GdBCO target. Compared with the $Gd_2O_3$-doped GdBCO films previously reported by our group [1], the $Y_2O_3$-doped GdBCO films exhibited less severe critical temperature ($T_c$) drop and thus slightly enhanced critical current densities ($J_c$) and pinning force densities ($F_p$) at 65 K for the applied field parallel to the c-axis of the GdBCO matrix (B//c) with increasing the doping content. Below 40 K, the in-field $J_c$ and $F_p$ values of all $Y_2O_3$-doped GdBCO films exhibited higher than those of undoped GdBCO film, suggesting that $Y_2O_3$ inclusions might act as effective pinning centers.
$UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$가연성 독물질 소결체에 미량첨가한 Al 화합물(Al(OH)$_3$, ADS(aluminium disterate), Al(OH)$_3$+ADS)이 소결성 및 미세조직에 미치는 영향을 고찰하고자 하였다. 이를 위하여 Al이 첨가된 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$압분체를 1$700^{\circ}C$, 수소 분위기에서 4시간동안 소결한 후 특성시험을 수행하였다 Al을 첨가한 $UO_2$-6wt%Gd$_2$O$_3$의 소결밀도는 94% T.D.이상이였고, ADS를 이용한 Al 첨가가 개기공도 감소에 상대적으로 크게 기여하였다. 또한 Al을 첨가하면 10$\mu\textrm{m}$ 이상의 큰 기공과 1$\mu\textrm{m}$ 이하의 작은 기공은 많이 줄어들었고 첨가된 Al 화합물의 종류와는 무관하게 평균 기공크기는 2-3$\mu\textrm{m}$였다. 그리고 Al을 첨가하지 않은 소결체의 결정립은 이중 결정립 형태를 갖는 반면에 Al을 첨가하면 결정립은 균일하였다. 특히, ADS를 첨가한 소결체의 평균 결정립 크기는 4.6$\mu\textrm{m}$로 가장크게 증가하였다.
Gd-doped $CeO_2$, ultrafine powders were synthesized by the glycine-nitrate process and then their sintering and electrical characteristics were analysed using the dilatometric and AC impedance measurements. In the dilatometric measurements green bodies from the synthesized powders after milling shrinked to about $1470^{\circ}C$ in appearance and then expanded thermally with the increase of the heating temperature, whereas those from the synthesized powders before milling continuously shrinked to the temperatures of $1600^{\circ}C$. It may be due to the change of the packing density of the synthesized powders by milling. In the AC impedance measurements, the electrical resistivity of the Gd-doped $CeO_2$ bodies from the as-milled powders, sintered at $1500^{\circ}C$ with the increase of the sintering time, showed the minimum value at the sintering time of 10h. The minimum total resistivity of the Gd-doped $CeO_2$ bodies sintered at $1500^{\circ}C$ for 10h seems to result from the lowest activation energy by the combination between the activation energies for the resistivities at the grain interior and grain boundary.
We reported a new method to enhance the photoluminescence (PL) properties of $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_2Mo_4O_{15}$ phosphors via cation substitution. With the aid of conventional sol-gel method, a series of $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors were prepared. The prepared samples emitted red light when excited at 393 nm. Moreover, when part of the $Gd^{3+}$ ions was substituted by the $Y^{3+}$ ions, the PL emission intensity of the studied samples was enhanced and the optimal doping concentration for $Y^{3+}$ ions was 30 mol%. The calculated CIE coordinate (0.663,0.337) was situated in the red region. Furthermore, the thermal quenching behaviors of the synthesized $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors were studied. At last, we also packaged a red-emitting light-emitting diode device by integrating the obtained phosphors and a near-ultraviolet chip to verify the applications of the $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors for indoor lighting.
Doped ceria의 전기전도도는 도핑 원소의 종류와 양에 큰 의존성을 가지고 특정 조성에서 최대 전도도 값을 가지며 높은 dopant 농도에서는 전기전도도는 감소한다. 이런 현상은 dopant와 산소 빈자리 사이의 회합 형성과 관련이 있다고 알려져 있다. 그러나 Gd 이온이 도핑된 ceria의 경우 주된 회합종이 (2G $d_{Ce}$$V_{o}$ )인지 (G $e_{Ce}$$V_{o}$ ) 인지는 명확하게 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 회합분포가 전기전도도에 미치는 영향을 연구하기 위해 결함의 회합종과 분포가 다른 3가지 경우에 대해서 시뮬레이션을 행하였다. 분자동력학법을 이용하여 다양한 온도와 다른 회합분포의 경우에 대해 산소 확산계수가 계산되어졌으며, 계산된 산소 확산계수는 실험적으로 결정된 bulk 전도도로부터 얻어진 산소 확산계수와 비교되어졌다. 그 결과 (2G $d_{Ce}$$V_{o}$ )와 (G $e_{Ce}$$V_{o}$ ) 회합이 공존하며 이들이 통계학적으로 이항 분포를 가지는 경우가 실험적으로 보고된 값과 가장 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
The phase stability in the interface of Sr-doped LaMnO3(LSM)/Gd-doped CeO2(CGO) was examined in this study in order to check the feasibility of using LSM as the cathode material in a low-temperature SOFC(solid oxide fuel cell) using CGO as the electrolyte. For the purpose, CGO powders of Ce0.82Gd0.18O0.91 and two LSM powders having different compositions, La0.9Sr0.1MnO3(LSM10) and La0.5Sr0.5MnO3(LSM50), were synthesized using Pechini method. Then, specimens having the LSM/CGO interface were prepared, heat-treated at 130$0^{\circ}C$ for up to 3 days, and analyzed by XRD and STEM/EDX. Face-centered cubic CGO powders of less than 10 nm size were obtained by calcination of polymeric precursor formed in the process at 45$0^{\circ}C$. Higher calcination temperature of $700^{\circ}C$ was necessary for monoclinic LSM10 and cubic LSM50 powders. LSM powders were coarser than CGO and observed to be in the range of 50~100 nm. No trace of LSM-CGO interaction product was found in the XRD pattern. Also it was known from the concentration profile in the vicinity of the interface that interdiffusion was occurred over only a small penetration depth of ~100 nm order.
20mol% Gd-doped CeO2 ultrafine powders as a promising electrolyte for the low temperature solid ox-ide fuel cells were synthesized with particle sizes of 15-20 nm using glycine nitrate process(GNP) fol-lowed by sintering their pellets at 150$0^{\circ}C$ for various times in air and then the electrical properties of the sintered pellets were investigated. The sintering behaviors and electrical properties for the sintered 20 sintered mol% Gd-doped CeO2 pellets were analyzed using dilatometer and SEM and AC two-terminal impedance technique respectively. As the heating temperature increased the synthesized powder had the sintering behaviors to show the start of the significant shrink at temperature of about $700^{\circ}C$ and to show the end of the shrink at the temperature of about 147$0^{\circ}C$. When the pellets were sintered with the vaious times at 150$0^{\circ}C$ the temperatuer which the shrink had been already completed the grain sizes in the sintered 20 mol% Gd-doped GeO2 pellets increased with the increase of the sintering time but their electrical resis-tivities showed the minimum value at the sintering time of 10h. It is due that the pellet sintered for 10h had the minimum activation energy fior the electtrical conduction. Thus it is thought that the decrease of the activation energy with the increase of the sintering time to 10h is induced by the enhanced mi-crostructure like the decrease of pore amount and the grain growth and its increase with the sintering times more than 10h is induced by the increase of the amounts of the impurities such as Mg. Al and Si from the sintering atmosphere.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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