[ $LiNi_{1-x}Co_xO_2\;(x=0.0,\;0.3,\;05,\;0.7,\;1.0)$ ]을 구연산법을 이용하여 합성하고, Co 치환량에 따른 결정구조와 리튬 이차전지 양극특성을 조사하였다 X-선 회절분석 결과로부터 Co치환량에 무관하게 모든 조성에서 단일상의 고용체를 형성함을 알 수 있었다. 또한 Rietveld 구조정산을 통하여 고용체의 결정구조가 Co 치환량에 따라 크게 변화함을 확인하였다. 즉, Co치환량이 적은 경우는 (x=0-0.5)는 격자상수의 비가 작은(c/a<4.98) 입방구조에 가까웠으며, Co치환량이 큰 경우(x^gt;0.7)는 격자상수의 비가 큰$(c/a\geq4.98)$ 층상구조를 보였다. 이와 같은 차이는 electrochemical voltage spectroscopy를 통하여 확인할 수 있었는데, 고용체를 형성하고 있는 Co성분은 Co치환량이 적을 경우는 $3.7V\;(vs.\;Li/Li^+)$, 그리고 치환량이 클 경우는 $3.92V\;(vs.\;Li/Li^+)$에서 충전되는 현상을 보였다.
β-삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP, Ca3(PO4)2)은 뼈와 유사한 성분을 가지는 인산 칼슘계 세라믹 중 하나로, 생분해성과 골 전도성을 가지고 있어 골 대체재 등으로 다양하게 사용된다. 이러한 β-TCP의 생체 활성과 골유도성을 향상시키기 위해 다양한 이온 치환 연구가 진행되어왔으며 그 중 철 이온은 필수 미량 원소로 체내에서 다양한 기능을 한다. 본 연구에서는 β-TCP에 철 이온이 치환되었을 때 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 분석하고, 이에 따른 생분해 특성을 평가하였다. 또한 분해 후의 구조를 분석하여 분해 거동을 확인하였다. 철 이온을 치환한 β-TCP는 공침법으로 합성을 하였고, 925℃와 1100℃에서 하소 처리를 실시하였다. X-선 회절 분석과 Rietveld refinement를 이용하여 구조 분석을 실시하였다. 철 이온은 온도에 따라 Fe2+ 또는 Fe3+ 상태로 바뀌기 때문에 β-TCP에 치환되었을 때 열처리 온도에 따라 치환 위치(Ca(4), Ca(5))가 바뀌고, 1100℃에서 열처리를 실시한 철 이온 치환 β-TCP의 분해 속도가 가장 빨랐다. 또한 세포 증식 특성이 향상된 것을 통해 β-TCP에 철 이온을 치환하는 것이 생체적합성과 생체 활성 특성을 향상시키고 골 결손부 회복 등 더욱 다양한 분야에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 백자와 청자 소지에 철/코발트 황하물의 안료를 시유하여 1250℃에서 소성한 도자기 표면의 상형성을 연구하였다. 시편의 특성은 X-선 회절분석기, 전계방사형 주사전자현미경, 에너지 분산형 엑스선분석기 및 UV-vis 분광계를 이용하였다. X-선 리트벨트 정밀화 분석으로 백자소지는 석영과 뮬라이트가, 청자소지는 뮬라이트와 plagioclase가 주 결정상이다. 백자와 청자소지에 철/코발트 황하물의 안료를 시유한 경우 백자는 스피넬상이 청자는 andradite 상의 이차상이 형성되었다. 시편 소지의 색상은 밝기인 L* 값은 백자와 청자소지가 72.01, 60.92이고 백자가 청자소지 보다는 백색도가 높다. 철/코발트 황하물의 안료를 도포한 시편에서 백자와 청자 시편의 경우, L* 값은 44.89, 52.27, a* 값은 2.12, 1.40, b* 값은 1.4 5, 13.79를 각각 보이고 있다. L* 값은 백자소지에 안료를 도포한 시편에서 큰 변화가 있으며, b* 값은 소지에 따라 크게 차이가 나는 것을 알 수가 있다. 이는 표면층에 생성되는 Fe2O3 상과 andradite 결정상 생성과 밀접한 관련이 있다.
용매열법으로 출발물질의 농도를 변수로 차여 $BaTiO_3$ 분말을 합성하였다. 평균입자크기는 출발물질의 농도에 따라 비례하였는데 TiO_2를 기준으로 1/16M 농도에tj 59nm이었고 1/2M 농도에서는 89nm까지 증가하였다. 평균입자 크기가 89nm인 BT 분말에 대하여 리트벨트법에 의하여 분석한 결과 상분율은 정방정상 $75.5\%$이었고, 격자상수는 정방정상은 a=0.3999(nm), c=0.40319(nm)이고, 입방정상은 a=0.4015(nm)이었다. 이 분말을 $500^{\circ}C$ 1시간 열처리 후 TEM분석을 한 결과, 분말 내부에 수산 이온들이 거의 존재하지 않음을 확인하였다.
용출구조를 보이는 티탄철석-적철석 광석시료에 대한 구조분석을 리트벨트법을 이용하여 시행하였다. 구조유사체인 두 광물의 분석결과, 기본구조인 팔면체의 형태는 티탄철석의 Ti를 중심으로 한 팔면체(M2)가 정팔면체에 가장 가까운 형태를 보여주며, 다음은 티탄철석의 Fe를 중심으로 한 팔면체(M1)이다. 적철석 팔면체의 경우 M1과 M2 중간정도이다. 고압실험은 두 광물의 회절선이 중첩되는 5.8 GPa까지 시행하였다. 이 압력구간에서 티탄철석은 정상적인 압축성을 보이나, 적철석의 압축은 미미하게 발생하는 비정상적인 거동을 보인다. 이러한 이상거동은 두 광물의 압축성 차이에 의한 차등대응에 의한 것으로 판단된다.
급속냉각기술로 제조된 $Sm_{2}Co_{3}B_{7}$ 화합물의 저온자기특성(77~450 K 범위)과 결정구조를 연구하여 경자성 재료로서의 응용가능성을 조사하였다. P6/mmm 공간격자의 $Sm_{2}Co_{3}B_{7}$은 150~160 K에서 spin-reorientation 현상을 보였으며, 결정자기이방성 자계(Ha)는 300 k 에서 135 kOe, 77 K 에서 725 kOe의 거대 이방화 에너지를 보였다. 그러나 자기능률(magnetic moment)은 25 emu/g에 그쳤다. Rietveld 분석에 의하여 $Sm_{2}Co_{3}B_{7}$의 결정구조를 밝혔으며 B(4h) 원자는 지금까지 보고된 바와는 달리 Sm(2e) 면에 위치한 것이 아니고 Sm(2e) 면에서 $0.792\;{\AA}$ 떨어져 Sm(2e)면과 Co($6i_{1}$) 면 사이에 위치함을 알았다.
Dependence of microwave dielectric properties on the crystallization behaviors of $CaMgSi_2O_6$ (diopside) glass-ceramics was investigated with different heat treatment methods (one and/or two-step). The crystallization behaviors of the specimens, crystallite size and degree of crystallization, were evaluated by differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis by combined Rietveld and reference intensity ratio (RIR) methods. With an increase in heattreatment temperature, the dielectric constant (K) and the quality factor (Qf) increased due to the increase of the crystallite size and degree of crystallization. The specimens heat-treated by the two-step method had a higher degree of crystallization than the specimens heat-treated by the one-step method, which induced improvement in the quality factor (Qf) of the specimens.
In this work, we investigated kaolinite raw materials from China, Vietnam, and Seongju (Korea) used for the manufacture of porcelain products in Korea. According to chemical analysis results, for the kaolinites from Seongju, more feldspar components containing CaO, K2O, and Na2O are found than in those from China or Vietnam, of which the composition is close to that of pure kaolinite. Through X-ray Rietveld quantitative analysis, kaolinite and muscovite are found to be the main phases for all the raw materials. Halloysite, quartz, gibbsite, and andesine are found at more than 5% for KM-85 (China), LKC-60 (Vietnam), KC-009 (China), and WA (Seongju). Absorption rate is on order of LKC-60 < KC-009 < KM-85 < PA < WA, and the sample, sintered in reductive atmosphere, exhibits the lowest absorption rate. Comparing the color of the sintered samples, kaolinites of KM-85, LKC-60, and KC-009 (L*: 94 - 97%) show higher whiteness value than those of WA and PA (L*: 82 - 91%).
열수 광상의 잠두 광체를 예측하는데 중요한 인자로 인식되는 고(산성)점토 변질대, 점토 변질대 및 필릭 변질대의 정량성을 확보하기 위해 명반석-고령석 조합과 일라이트-고령석 조합에 대한 합성 혼합시료를 대상으로 단파장적외선 스펙트럼의 흡광특성과 광물함량의 점이적인 변화추이를 비교하였다. 명반석-고령석 조합에서 명반석은 Hull quotient 반사도가 가장 높은 상관관계(0.99)를 보이며, 고령석은 가우시안 피크가 가장 높은 상관관계(0.92)를 나타내고 있다. 일라이트-고령석 조합은 흡수영역이 중첩하고 있어 가우시안 분해가 필수적이며, 일라이트와 고령석은 각각 0.93과 0.98의 높은 상관도를 보이고 있다. 단파장적외선 분광분석법에서 유도한 명반석-고령석과 일라이트-고령석 조합의 오차범위(8%, 5%)는 리트벨트 X-선 회절정량분석법에서 구한 성분비의 오차범위(29%, 26%)보다 작아 분광분석결과가 상대적으로 정량적 신뢰도가 높다는 것으로 확인되었다.
Nath, K. Amar;Prasad, K.;Chandra, K.P.;Kulkarni, A.R.
Advances in materials Research
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제2권2호
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pp.119-131
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2013
Impedance and electrical conduction studies of $Ba(Nd_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ ceramic prepared using conventional high temperature solid-state reaction technique are presented. The crystal symmetry, space group and unit cell dimensions were estimated using Rietveld analysis. X-ray diffraction analysis indicated the formation of a single-phase cubic structure with space group $Pm\bar{3}m$. Energy dispersive X-ray analysis and scanning electron microscopy studies were carried to study the quality and purity of compound. The circuit model fittings were carried out using the impedance data to find the correlation between the response of real system and idealized model electrical circuit. Complex impedance analyses suggested the dielectric relaxation to be of non-Debye type and negative temperature coefficient of resistance character. The correlated barrier hopping model was employed to successfully explain the mechanism of charge transport in $Ba(Nd_{1/2}Nb_{1/2})O_3$. The ac conductivity data were used to evaluate the density of states at Fermi level, minimum hopping length and apparent activation energy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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