• 제목/요약/키워드: X-선 흡수분광

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X-선을 이용한 $Co_{1-x}Ga_x$ 합금계의 화학구조와 전자구조 (Chemical and Electronic structures of $Co_{1-x}Ga_x$ alloys by X-ray Analyses)

  • 유권국;이주열;지현배;이연승
    • 한국진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.86-91
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    • 2004
  • 전이금속 갈라이드는 고온 응용성이 높은 물질로 관심을 모으고 있다. CsCl구조를 갖는 것으로 알려진 넓은 조성 범위에서 전이금속 갈라이드에 대해 물리적 특성과 전자구조의 상호관계에 대해 체계적인 연구를 하였다. $Co_{l-x}Ga$ $_{x}$ 합금($0.35\leq$x$\leq0.55$)을 arc-melting 방법으로 제작하였으며, 합금 제작 후 시료의 균질성을 높이기 위해 $1000 ^{\circ}C$에서 48시간동안 열처리하였다. 결정 구조를 알아보기 위해 x-ray diffraction을 측정한 결과, 이 조성 범위 안에서 모두 CsCl(B2)구조를 갖는 것으로 밝혀졌다. 화학적 상태와 전자 구조를 알아보기 위해서 x-선 광전자 분광, 그리고 x-선 흡수끝머리 부근 미세구조 (XANES)를 측정하였으며, 조성에 따라 서로 다른 물리적 특성을 보였다. 합금제작 과정에서 시료의 산화가 이루어졌으며 포함된 산소는 Ga과 결합하여 $Ga_2O_3$상을 이루었다. 전자 구조적으로 Co의 d 전자와 Ga의 p 전자사이의 p-d hybridization에 의해 합금이 형성되었다.

철-니켈-크롬 三成分系에서 X-線 螢光의 매트릭스 效果에 관한 硏究 (Matrix Effects on X-Ray Fluorescence Intensities in Fe-Ni-Cr System)

  • 양재현;예진해
    • 대한화학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.861-866
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    • 1993
  • X-선 형광분광 분석에서 매트릭스 효과를 줄이거나 보정을 해야만 보다 정확한 분석원소의 함량을 구할 수 있다. 매트릭스 계수를 구하기 위하여 표준물질을 이용해야 하는데, 괴상시편(ingot)을 임의의 성분함량별로 제작하려면 고온의 열처리로 어려움이 많으므로 금속산화물의 미세한 분말을 각 성분 함량비로 혼합해서 일정 압력을 가해서 시편을 만들었다. 이 시편의 X-선 형광세기와 농도로서 매트릭스 계수를 구해서 미지물질의 성분함량을 구하였다. 그 결과 Ni에 대해서 Fe와 Cr은 흡수 효과가 우세하고 Cr에 대해서 Fe와 Ni는 증강 효과가 우세하였으며 Fe에 대해서 Ni는 증강 효과가 강하고, Cr은 흡수 효과가 강했다. 그리고 또 이 금속산화물과 괴상시편에서 얻은 X-선 형광세기를 비교 검토하였다.

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X-선 흡수분광기를 이용한 유기벤토나이트의 요오드 흡착연구 (Study of Iodide Adsorption on Organobentonite using X-ray Absorption Spectroscopy)

  • 윤지해;하주영;황진연;황병훈
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.23-34
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    • 2009
  • 유기양이온(hexadecylpyridinium chloride monohydrate ($HDP^+$))으로 개질시킨 유기벤토나이트의 특성을 유기탄소함량 측정, 마이크로-X 선회절 분석, 전기영동 이동성 측정을 이용하여 관찰하고, 무처리 벤토나이트와 유기벤토나이트의 요오드에 대한 흡착성을 비교 조사하였다. 벤토나이트는 유기양이온인 $HDP^+$에 대해서 높은 친화력을 보여주었다. 마이크로-X선 회절 분석 결과에 의하면 유기벤토나이트는 저면 간격에 있어서 현저하게 팽창을 하였고, 이는 유기 양이온이 벤토나이트의 층간에 충분히 삽입되었음을 의미한다. 전기영동 이동성 측정에 의하면벤토나이트의 양이온 교환 용량 이상의 유기 양이온으로 치환시킨 유기벤토나이트의 경우 무처리 벤토나이트와 전혀다른 표면 전하분포를 나타냄을 알 수 있다. 요오드의 흡착능에 있어서, 무처리 벤토나이트는 요오드를 전혀 흡착하지 못한 반면, 벤토나이트의 양이온 교환용량의 200% 양으로 개질 시킨 유기벤토나이트의 경우 요오드 439 mmol/kg를 흡착하였다. 유기 벤토나이트에 흡착된 요오드의 분자 환경은 요오드 K-edge와 $L_{III}$-edge X-선 흡수 분광을 이용하여 연구하였다. 유기벤토나이트의 요오드 X선 흡수 변연 구조를 통해 유기벤토나이트에 흡착된 요오드의 경우 KI 표준용액의 구조와 유사함을 알 수 있었다. 광범위 X-선 흡수 미세구조의 선형 결합 분석결과는 유기 복합체와 반응한 요오드의 비율이 벤토나이트에 흡착된 유기 복합체의 양이 증가함에 따라 같이 증가함을 나타냈다. 본 연구를 통해, 벤토나이트의 개질 특성에 의해 요오드의 흡착 환경이 현저하게 달라짐을 관찰할 수 있었으며, 음이온성 방사성 요오드를 포함하는 핵폐기물 저장소 주변의 방어벽 물질로 유기벤토나이트의 적용 가능성을 살펴 볼 수 있었다.

In 이온을 첨가한 $EuFeO_{3}$의 결정구조 및 자기적 성질 (The Crystallograpic and Magnetic Properties of EuFeO3 Doped with in ions)

  • 김정기;서정철;한은주
    • 한국자기학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.335-339
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    • 1994
  • $Eu(Fe_{1-x}In_{x})O_{3}$ (x=0, 0.03과 0.05)의 결정구조와 자기적 성질을 상온에서의 X선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 분광학 및 자기이력곡선 측정 방법에 의해서 연구하였다. X선 회절 분석 결과는 모든 시료가 orthorhombic 결정구조를 가지며, 단위포의 체적은 x=0을 제외하면 In 농도의 증가에 따라 증가함을 보인다. $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼은 두셋트 여섯 lines을 갖는다는 가정하에 분석하였다. 분석 결과는 각 셋트에서의 초미세 자기장은 x의 증가에 따라 감소하였다. 본 연구의 시료에서 공명 흡수선의 반폭이 x의 증 가에 따라 증가함은, 측정 data가 $Fe^{3+}$ 이온 주위 z개의 $In^{3+}$ 이온이 존재할 확률 분포, $_{n}P_{z}(x)$에 비례하는 초미세 구조에 의한 흡수선의 합으로 이루어졌음을 의미한다. 자기이력 곡선에서 $M_{s}$$H_{c}$는 각각 X의 증가에 따라 감소와 증가를 보인다.

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철을 미량 치환한 ZnO 희박자성반도체의 결정학적 및 자기적 특성 연구 (Crystallization and Magnetic Properties of Iron Doped ZnO Diluted Magnetic Semicondutor)

  • 안근영;박승일;김삼진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.92-95
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    • 2005
  • 희박자성반도체 물질인 ZnO 산화물 반도체에 $^{57}Fe$를 미량 치환한 $Zn_{1-x}\;^{57}Fe_xO(X=0.01, 0.02, 0.03)$ 물질을 전통적인 고상반응법에 의하여 물질을 합성하였다. 이렇게 합성된 희박자성반도체 물질의 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(XRD), 진동시료 자화 측정 (VSM), $M\ddot{o}ssbauer$분광 실험을 통하여 연구하였다. $ZnFe_2O_4$의 스피넬 페라이트에 해당하는 이차상 생성을 진공열처리를 통하여 제거하였으며, 결정구조는 격자상수 ${\alpha}_o=3.252{\AA},\;c_o=5.205{\AA}$를 갖는 단일상의 wurzite hexagonal 구조로 결정하였다. 77 K에서의 VSM 측정결과 상자성상과 강자성상이 공존하는 결과를 확인할 수 있었으며, Fe의 치환량이 증가할수록 강자성상이 증가하는 것을 알 수 있었다. 뫼스바우어 측정 결과 4.2 K에서 강자성상에 해당하는 공명흡수선이 존재하였으며, 상온에서는 상자성에 해당하는 2개의 공명흡수선만이 존재하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 VSM 결과와 잘 일치하였다.

Ca-함유 광물에 대한 제1원리 K-edge 흡수 스펙트럼 계산 (First-principles Calculations of K-edge Absorption Spectra of Ca-bearing Minerals)

  • 김상건;손상보;권기덕
    • 광물과 암석
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    • 제37권2호
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    • pp.13-22
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    • 2024
  • X-선 absorption near-edge structure (XANES) 분광분석은 다양한 지구물질의 칼슘(Ca)화학결합에 대한 정성적인 정보를 제공할 수 있으나, XANES 스펙트럼과 Ca 배위환경 간의 상관관계는 아직 체계적으로 규명되어 있지 않다. 이번 연구에서는 밀도범함수이론(density functional theory; DFT) 계산을 통해 대표적인 규산염(회장석, 투휘석, 그로슐라, 규회석), 탄산염(아라고나이트, 방해석, 백운석, 모노하이드로캘사이트), 티탄산염(페로브스카이트) 광물에 대한 Ca K-edge 흡수 스펙트럼과 Ca의 배위환경 사이의 상관관계를 조사하였다. DFT로 계산된 Ca K-edge 흡수 스펙트럼은 실험 XANES 스펙트럼의 주요 형태를 재현할 수 있었다. 광물의 평균 Ca-O 결합거리(또는 Ca의 배위수)와 흡수-끝(absorption edge) 피크 위치 사이에 뚜렷한 상관관계는 관찰되지 않았다. 반면에 Ca의 유효배위수(effective coordination number)가 증가할수록 post-edge 피크의 세기가 감소하는 경향이 관찰되었다. Ca의 유효배위수와 post-edge 피크의 세기 사이의 상관관계는 화학조성이 비슷한 광물에서 더 뚜렷하게 나타났다. 이번 연구결과는 Ca K-edge XANES 스펙트럼을 통해 Ca의 배위 화학의 이해가 제한적으로 가능함을 제시하며, 분광분석 스펙트럼 해석에 DFT 계산 연구의 유용성을 강조한다.

Al-Ferrite의 Mossbauer 분광학적 연구 (A Mossbauer Study on Al-Ferrite)

  • 이충섭;주한식;이찬영;서정철
    • 한국자기학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.198-202
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    • 1998
  • AlxFe3-xO4를 직접합성법으로 제조하여 x-선 회절법과 Mossbauerqnsrhkd법으로 연구하였다. Mossbauer spectrum에서 subspectrum 흡수면적비에 의하여 이온분포를 졀정하였다. 팔면체자리(B-site)에 들어 있는 Fednjs자는 Aldnjs자의 첨가량과 관계없이 hopping Fe2+ (Fe3+,Al3+)에 의한 Fe2.5+의 전하상태에 있다.

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고밀도 플라즈마에서의 이온화 과정과 재결합 B-선 레이저에 미치는 영향 (Ionization Process in high density plasmas and its effect on the recombination x-ray laser)

  • 이기태;이용주;이종민;김동언
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.112-114
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    • 2001
  • 고온 고밀도 플라즈마는 그 자체가 가지는 다양한 응용성 때문에 분광학적 특성에 대한 보다 나은 이해가 필요하다. 그 중에서도 이온화 균형은 플라즈마에서의 빛의 방출과 흡수를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 일반적으로는 기저 준위의 점유밀도가 들뜬 준위에 비해 월등히 많기 때문에 각 이온화 상태의 기저 준위들 간의 이온화 과정들만이 고려된다. 하지만 플라즈마의 밀도가 높아지면 들뜬 준위가 이온화에 기여하는 정도가 커지기 때문에 더 이상 기저 준위들만을 고려하는 것은 맞지 않게 된다. (중략)

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반쪽 금속 호이슬러 화합물 Mn3Ga의 연 X선 방사광 분광 연구 (Soft X-ray Synchrotron-Radiation Spectroscopy Study of Half-metallic Mn3Ga Heusler Alloy)

  • 성승호;이은숙;김현우;김대현;강정수
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.185-189
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    • 2016
  • 이 연구에서는 방사광을 이용한 연 X-선 흡수 분광법(soft X-ray absorption spectroscopy: XAS)과 광전자 분광법(photoemission spectroscopy: PES) 을 이용하여 반쪽금속 반강자성체 후보 물질인 $Mn_3Ga$ 호이슬러 화합물의 전자구조를 연구하였다. 이 연구에 사용된 시료는 full-Heusler $Mn_3Ga$로 ball milling 후 열처리하지 않은 시료와 ball milling 후 $400^{\circ}C$에서 열처리한 두 시료를 사용하였다. XAS 분석에 의하면 $Mn_3Ga$에서 Mn 이온들의 원자가는 $Mn^{2+}$ 상태임을 알 수 있었으며, 국소적으로 팔면체 대칭성을 가진 Mn 이온들과 사면체 대칭성을 가진 Mn 이온들이 섞여 있음을 알 수 있었다. 그리고 $Mn_3Ga$의 가전자띠 PES 스펙트럼은 전자구조 계산에 의한 반쪽 금속성 상태밀도와 대체로 유사함을 발견하였다.

쌀겨회재에서 추출된 실리카를 이용한 메조포러스실리카 SBA-15의 계단식 Dendrimer의 합성 (Step-wise Growth of Dendrimer over Mesoporous SBA-15 Synthesized Using Ricehusk Ash as Silica Source)

  • 이지윤;이화영;말간단 바기야락스미;장현태
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.91-94
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    • 2009
  • 쌀겨회재에서 추출한 실리카원을 이용하여 메조포러스실리카 SBA-15를 합성하였으며, 이산화탄소에 대한 높은 선택성을 나타내는 아민기를 우수한 구조성을 지닌 메조포러스실리카에 그라프팅하였다. 아민기가 그라프팅된 메조포러스실리카에 높은 흡착능을 도출하기 위해서 dendrimer/SBA-15를 반응조건에 따라 합성하였다. 이와 같이 합성된 고체흡수제는 X-선 회절분석, 질소 흡,탈착 곡선, 분광분석 (FT-IR)등의 특성 분석을 수행하였고, 열중량반응기 및 충전층 반응기에서 이산화탄소 흡수실험을 수행하였다.

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