• 제목/요약/키워드: Rietveld Refinement

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A Combined Rietveld Refinement on the Crystal Structure of a Magnetoelectric Aurivillius Phase $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ Using Neutron and X-ray Powder Diffractions

  • Ko, Tae-Gyung;Jun, Chang-Ho;Lee, Jeong-Soo
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권4호
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    • pp.341-347
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    • 1999
  • An ambiguity on the correct room temperature structure of $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ was resolved using a combined Rietveld refinement of neutron and X-ray diffraction. The structure of this compound has been reported to have a space group of F2mm (adopting 2-fold rotation symmetry along the c-axis) or A21am. However, our diffraction, study reveals that some reflections would violate F-centering and confirm that the belong to $A2_1$am. Out refinement with the space group of $A2_1$am converged at $R_p=6.85%, R_wp=9.23%$ and $\chi^2$=1.66 for an isotropic temperature model with 85 variables. The lattice constants are a=5.4677(1) $\AA$, b=5.4396(1) $\AA$, and c=41.2475(8)$\AA$. In structure, Ti/Fe atoms at the oxygen octahedral sites of the perovskite unit are completely disordered, resulting in that these atoms are transparent in neutron diffraction. The octahedra of the perovskite unit are relatively displaced along the a-axis against the Bi atoms, which contribute as a major component to the spontaneous polarization of $Bi_5Ti_3FeO_{15}$.

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단결정법과 리트벨트 구조해석법에 의한 감람석 결정 구조의 비교 연구 (Comparison of Olivine Crystal structures by Single Crystal and Rietveld Refinement Methods)

  • 최진범;김영호;이지은
    • 한국광물학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.50-59
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    • 1997
  • the crystal structure of pale green gem-quality olivine from Bisbee mine,Arizona, (Mg1.83Fe0.18)Si0.99O4, a=4.7608(4)$\AA$, c=5.9903(6)$\AA$, c=5.9903(4)$\AA$, V=291.49(1)$\AA$, Pbnm, Z=4 has been refined by both single-crystal and Rietveld methods to R(%) indices of 2.20 and 9.07, respectively. Comparison of site occupancies, cell dimensions, atomic coordinations, and interatomic distances/angles obtained from both methods shows that the Rietveld method produces more accurate site scattering values, cell dimension, and atomic positions than the single-crystal method. This indicates that the Rietveld method is a useful technique for the structural characterization and crystal-chemical study of powdered samples of natural minerals and synthetic materials.

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The Structure Determination of La2/3-xLi3x1/3-2xTiO3 by the Powder Neutron and X-ray Diffraction

  • Kang, Eun-Tae;Kwon, Young-Jean
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.513-518
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    • 2003
  • La/sub 2/3-x/Li/sub 3x/□/sub 1/3-2x/TiO₃ compounds with x=0.13 and 0.12 were prepared by slow cooling (x=0.13) and rapid quenching (x=0.12) into the liquid nitrogen after sintering at 1350℃ for 6 h. Their crystal structure has been determined by Rietveld refinement of both the powder neutron and X-ray diffraction data. From neutron diffraction data, we found that the main phase was not tetragonal (P4/mmm), but trigonal (R3cH). The refinement of neutron diffraction for the slow cooled samples were in a good agreement with a new model; a mixture of trigonal (R3cH, 45.7 wt%), tetragonal (p4/mmm, 37.0 wt%), and Li/sub 0.57/Ti/sub 0.86/O₂(pbnm, 17.2 wt%), but the quenched sample was found not to contain tetragonal (p4/mmm). X-ray diffraction data couldn't be well fitted because of the Poor scattering factor of lithium ions and the similar reflection patterns among trigonal (R3cH), tetragonal (p4/mmm), and cubic (Pm3m). We also knew that one transport bottlenecks is destroyed by one La vacancy in the case of trigonal (R3cH).

리트벨트 구조분석법에 의한 $CeO_2$의 결정크기 및 미세응력 결정 (Determination of Crystal Size and Microstrain of $CeO_2$ by Rietveld Structure Refinement)

  • 황길찬;최진범
    • 한국광물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.201-208
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    • 2008
  • 최근 기능성 나노물질로서 반도체 공정 중 기계.화학적 평탄화(CMP)용 연마제로 중요하게 사용되는 세리아(Ceria, $CeO_2$)에 대해서 X-선 회절분석을 실시하여 리트벨트법에 의한 상세한 구조해석 및 세리아의 입자크기와 미세응력을 측정하였다. 두 시료(RT735. RT835)의 리트벨트 계산 결과 R지수 값은 각각 $R_p(%)=8.50$, 8.34; $R_{wp}(%)=13.4$, 13.5; $R_{exp}(%)=11.3$, 11.5; $R_B(%)=2.21$, 2.36; S(GofF: Goodness of fit)=1.2, 1.2를 보여주며 계산이 잘 이루어졌음을 알 수 있다. $CeO_2$는 공간군 Fm3m을 가지며, 격자상수는 a=5.41074(2), 5.41130(6) ${\AA}$, V=158.406(1), 158.455(3) ${\AA}^3$으로 각각 계산되었다. 입자크기 및 미세응력 계산 결과, RT735의 평균 입자크기와 최대 응력은 37.42(1) nm, 0.0026이며, RT835는 72.80(2) nm, 0.0013으로 각각 결정되었다. 입자크기와 미세응력은 서로 반비례함을 알 수 있다.

ZnS multi-phase에 따른 발광특성 연구 (Study on the Luminescence Properties according to ZnS multi-phase)

  • 김광복;김용일;천희곤;조동율;구경완
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.48-53
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    • 2001
  • The crystal structure of ZnS fabricated by gas-liquid phase reaction was refined by the Rietveld program using X-ray diffraction data. The R-weighted pattern (R$\sub$wp/) of ZnS powder was 10.85%. The fraction of HCP phase was closely related with extra amount of H$_2$S gas. The lattice parameters and crystalline size were changed by the relative ratio of multi-phase. The luminescence property of ZnS:Cu, Al green phosphors prepared by conventional methods was good in the range of 91∼94% and 150∼190${\AA}$, respectively. According to the maximum entropy electron density(MEED) methods, any defects in (001) plane of cubic phase were not found. We suggest that both the Rietveld and maximum entropy density methods may be useful tools for studying luminescence mechanism of other phosphors materials.

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마게마이트(${\gamma}$-Fe$_2$O$_3$)대한 연구 I -분말 X-선 회절무늬의 Rietveld 분석- (An Study on the Structure of Maghemite(${\gamma}$-Fe$_2$O$_3$) I -Rietveld Analysis of Powder XRD Patterns-)

  • 신형섭
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.1113-1119
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    • 1998
  • Crystal structure of needle-shaped maghemite(${\gamma}$-{{{{ { {Fe }_{2 }O }_{3 } }}) has been studied by the Rieveld analysis of powder X-ray diffraction patterns. The tetragonal space group P41,.3212 and cubic space group P41,.32 have been have been used for the refinement of X-ray diffraction patterns. The crystal system of maghemite is closed to tetragonal more than cubic. The tetragonal lattice parameters are a=8.3460$\AA$ and c=25.034$\AA$ The standard X-ray diffraction pattern of the tetragonal maghemite analyzed with space group P41,.3212 is proposed.

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리튬 2차전지용 양극소재 $LiFePO_4/C$의 합성 및 리트벨트 구조분석 (Synthesis and Rietveld Refinement of the Cathode Material $LiFePO_4/C$ for Rechargeable Lithium Batteries)

  • 황길찬;최진범;김재광;안주현
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.63-72
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    • 2009
  • 개량된 MA법으로 합성된 $LiFe(PO_4)/C$에 대해 X-선 회절분석을 실시하여 리트벨트법에 의해 결정학적 연구를 수행하였다. 리트벨트 계산 결과 리트벨트 R 지수 값은 $R_p=8.14%,\;R_{wp}=11.1%,\;R_{exp}=9.09%,\;R_B=3.88%$, S (GofF, Goodness of fit) = 1.2으로 계산이 잘 이루어졌음을 알 수 있다. $LiFePO_4/C$는 공간군 Pnma를 가지며, 격자상수 값은 a = 10.3229(3)${\AA}$, b = 6.0052(2) ${\AA}$, c = 4.6939(1) ${\AA}$이고 체적값은 V = 290.98(1) ${\AA}^3$으로 기존 다른 합성법의 연구결과와 잘 일치한다. 분말 입자는 고순도를 가지고 나노 크기($65{\sim}90nm$)로 기존 MA법보다 상대적으로 미세하고 균질도가 향상되었다. 따라서 개량된 MA법은 상업용 리튬 2차 전지의 양극물질 생산을 위한 우수한 제조법으로 판단된다.

Rietveld Refinement에 의한 NASICON의 결정구조 (Crystal Structure of NASICON by Rietveld Structural Refinement)

  • 강은태;정훈;최진삼;최진범
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.504-514
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    • 1996
  • 고상반응법과 sol-gel법으로 제조된 NASICON의 상온과 25$0^{\circ}C$에서의 X선 회절 데이터를 리트벨트 분석을 행하였다. monoclinic에서 rhombohedral로 상전이가 일어나도 원자들의 변위는 매우 작았다. 이들 상간의 ZrO6 팔면체와 Si(P)O4 사면체고 구성된 골격은 다소 다르게 나타남으로 인하여 Na 이온의 자리도 변하였다. 이들 방법으로 제조된 NASICON은 Zr이 부족한 비화학양론 화학식, Na 1+x+4yZr2-xSixP3-xO12으로 표현될 수 있었다. 제조법에 따라 Na 이온들의 자리 점유율이 변화하였다. 상온에서는 Na(1)과 Na(3)자리의 자리 점유율의 합이 거의 1에 가까웠으나, 25$0^{\circ}C$에서는 Na(1)과 mid Na 자리를 단위 화학식 당 한 개를 약간 상회하는 Na 이온이 점유하였다. 상온과 25$0^{\circ}C$에서의 Na 이온의 이동 경로가 다름을 알 수 있었다. 또한 25$0^{\circ}C$에서는 Na(1)자리와 Na(2)자리 사이에 mid Na가 존재하며, 이 자리가 Na 이온의 이동에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.

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