• 한국세라믹학회지
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• 제38권9호
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• pp.817-821
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• 2001

새로운 형광체로 역스피넬 구조를 갖는 $Mg_{2-x}MN_xSnO_4$ 조성을 선정하여 고상반응에 의하여 제조하였다. $Mg_2SnO_4:Mn$의 광발광 특성이 147nm 파장의 진공 자외선 여기하에 측정되었다. Mn의 첨가에 의하여 $Mg_2SnO_4$ 형광체는 500nm 파장에 발광 중심을 가지며 매우 높은 발광강도를 나타내었다. 이것은 스피넬 구조의 산소 사면체 배위에 위치하는 Mg 자리를 치환하여 들어가는 $Mn^{2+}$ 이온의 $^4T_1$ 상태로부터 $^6A_1$ 상태로의 에너지 전이에 의한 발광으로 해석되었다. 진공 자외선 여기하에 최대의 발광강도를 나타내는 Mn 활성제의 농도는 0.25mol%이었고, 잔광시간은 10ms 이하인 것으로 조사되었다.

• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-6
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• 1999

CoFe1.9Ga0.1O4의 결정학적 및 자기적 성질 연구를 X-선 회절법, Mossbauer 분광법과 진동시료자화율 측정기(VSM)로 연구하였다. 결정구조는 입방 spinel구조를 갖으며, 격자상수 a0=8.386$\pm$0.005$\AA$임을 알았다. Mossbauer spectrum은 13K부터 840K까지 취하였으며, Neel 온도는 830$\pm$3K로 결정하였다. 상온에서 이성질체이동 결과 사면체(A), 팔면체(B)자리 모두 철 이온의 전하상태가 +3가임을 알았다. 결정내의 Debye 온도가 A자리는 882$\pm$5K이며 B자리는 209$\pm$5K로 결정하였다. 또한 Fe3+ 이온이 A자리에서 B자리로의 원자이동은 350K 근처에서 시작되었으며, 온도 증가에 따라 급격히 증가하여 700K에서 Fe이온의 이동율은 73%이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.231-238
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• 2008

본 연구에서는 철가공 산업에서 배출되는 폐산화철을 활용하여 인 흡착특성을 평가하였다. 또한 도시하수 대상으로 폐산화철 접촉조를 적용한 생물반응조 공정의 운전 가능성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폐산화철의 표면특성은 inverse spinel 결정구조인 $Fe_3O_4(FeO{\cdot}Fe_2O_3)$가 주된 형태인 것으로 확인되었다. 2. 폐산화철의 인 흡착특성은 용액의 알칼리도에 따라 다소 차이를 보이나 Freundlich 과 Langmuir 등온흡착 이론식이 잘 적용되었다. 폐산화철의 인 흡착은 알칼리도에 영향을 받는다. 3. 폐산화철의 재생 횟수가 증가할수록 폐산화철의 흡착 특성은 상이하였으며, Freundlich 등온흡착식이 Langmuir 등온흡착식 보다 더 높은 상관성 및 유의성을 보였다. 또한 재생이 반복될수록 흡착능은 감소하였다. 4. 단일 BAF 시스템 운전시보다 폐산화철 접촉조를 적용한 BAF 시스템이 인 처리효율을 약 40%정도 향상시켰으며, 유출수는 총인(TP) 2 mg/L, 용존 인(SP) 1 mg/L 이내로 방류수 법적 기준치를 만족시킬 수 있었다. 5. 상기의 연구결과 폐산화철을 적용할 경우 인 제거가 안정적이며 제거효율이 높은 것으로 판단되며, 대체 흡착제로 활용 가능성이 높을 뿐만 아니라 폐자원의 활용이라는 환경 경제적인 측면에서도 그 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.18-22
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• 2006

바나듐(V)도핑이 $Fe_3O_4$의 자기적 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸-겔 방법을 이용하여 $V_xFe_{3-x}O_4$ 박막들을 제작하고, x-ray diffraction(XRD), x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), conversion electron Mossbauer spectroscopy(CEMS), vibrating sample magnetometry(VSM) 등을 이용하여 그 구조적, 자기적 특성들을 측정 및 분석하였다. XRD 측정 결과에 따르면 $V_xFe_{3-x}O_4$ x=1.0까지 입방(cubic)구조를 유지하며, 그 격자 상수는 거의 변화하지 않았다. 바나듐의 2p 및 철의 2p 준위들에 대한 XPS 측정 및 분석 결과, 바나듐은 화합물 내에서 주로 +3가의 상태로 존재하며, 성분비 x가 증가함에 따라 +2가 이온의 농도가 증가함이 나타났다. CEMS측정 결과 $V^{3+}$이온들은 사면체 $Fe^{3+}$자리를 주로 치환하며, $Fe^{2+}$이온들은 팔면체 $Fe^{2+}$자리를 치환하는 것으로 나타났다. 박막들에 대한 상온에서의 VSM측정 결과, 바나듐을 작은 양 도핑 할 경우(x=0.14) $V_xFe_{3-x}O_4$의 포화자화량(saturation magnetization)은 $Fe_3O_4$ 비하여 증가함이 나타났으며, 다량 도핑 할 경우$(x\geq0.5) Fe_3O_4$에 비하여 점차적으로 감소함이 나타났다. $V_xFe_{3-x}O_4$의 보자력(coercivity)은 x의 증가에 따라 증가함이 나타났는데, $V^{2+}(d^3)$ 이온의 팔면체 자리 치환에 의한 비등방성의 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• 전기화학회지
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• 제23권4호
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• pp.97-104
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• 2020

전기 물 분해 기술 중 주요 과제 중 하나는 귀금속의 Ir과 Ru 기반의 촉매를 대체할 수 있는 고성능, 저비용의 산소 발생 반응 (OER) 촉매를 개발하는 것이다. 본 연구에서는 CoSO₄와 Fe(NO₃)₃ 수용액을 1차 가열 후 KNO₃와 NaOH 추가 반응을 이용한 침전법을 이용하여 OER 촉매로 사용 가능한 역스피넬 구조의 약 44 nm 크기를 갖는 CoFe₂O₄ 나노 입자를 합성하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간을 조절하여 입자 및 결정립 크기를 제어하였다. CoFe₂O₄ 나노 입자의 합성 시간이 6시간일 때, 높은 전도성과 전기 화학 표면적을 가졌다. 이 CoFe₂O₄ (6 h)는 전류 밀도 10 mA/㎠의 과전압 및 Tafel slope는 각각 395 mV 및 52 mV/dec으로 나타났다. 또한, 이 촉매는 10 mA/㎠에서 18시간 동안 우수한 내구성을 나타냈다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-55
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• 2014

$Fe_3O_4$ 나노입자는 hot-injection 제조법에 의해 제조되었으며 반응물질의 injection time에 변화를 주었다. 격자구조는 x-ray diffraction(XRD) 측정을 통해 Fd-3m 공간군을 갖는 cubic inverse spinel 구조로 분석되었으며, $Fe_3O_4$ 나노입자의 형상은 high-resolution transmission electron microscope(HR-TEM)으로 분석하였다. 반응물질을 각각 0.5분, 60분인 젝션시 각각 7.63 nm, 21.73 nm의 $Fe_3O_4$ 나노입자 사이즈를 얻을 수 있었다. $Fe_3O_4$ 나노입자의 자기적 특성은 다양한 온도에서 vibrating sample magnetometer(VSM)과 M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy로 측정하였으며, hyperthermia 측정을 통해 반응물질의 injection time이 60분일 때 50 kHz의 250 Oe에서 $Fe_3O_4$ 나노입자 파우더의 온도가 약 $120^{\circ}C$임을 관측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제25권5호
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• pp.156-161
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• 2015

이 연구에서는 X-선 광전자분광법(X-ray photoemission spectroscopy: XPS)을 이용하여 염료감응 태양전지의 전극용 후보 물질에 속하는 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$의 전자 구조를 연구하였다. 제조된 시료들에 대한 X-선 회절 측정에 의하면 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$ 시료는 각각 단일상의 ilmenite(IL) 구조와 역스피넬(inverse spinel) 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. Zn 2p와 Sn 3d 내각준위 XPS 측정으로부터 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$ 두 시료 모두에서 Zn 이온은 2가 (Zn 2+) 상태이며, Sn 이온은 4가 (Sn 4+) 상태임을 알 수 있었다. 한편 얕은 내각준위 XPS 스펙트럼의 측정에서는 $ZnSnO_3$의 Sn 4d와 Zn 3d 내각 준위들의 결합에너지가 $Zn_2SnO_4$에서 보다 다소 작게 관찰되었다. 이 연구로부터 $ZnSnO_3$와 $Zn_2SnO_4$에서의 각 이온의 원자가 상태와 화학적 결합 상태에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

• 세라미스트
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• 제10권3호
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• pp.28-33
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• 2007

The structural and optical properties of Ni-doped transparent glass-ceramics are reviewed. The quantum efficiencies of ceramics were examined to explore suitable crystalline phase for Ni-doping in glass-ceramics. Inverse spinel $LiGa_5O_8$ have the quantum efficiency of almost 100 % at room temperature. Transparent glass ceramics containing $LiGa_5O_8$ was successfully synthesized by heat treatment of $Li_2O-Ga_2-O_3-SiO_2-NiO$ glass. Most of $Ni^{2+}$ ions in glass-ceramic were incorporated into $LiGa_5O_8$ nanocrystals. The near-infrared emission covering from the O-band to L-band (1260-1625 nm) was observed from the Ni-doped $Li_2O-Ga_2O_3-SiO_2$ glass-ceramic though it was not observed from the as-cast glass. The lifetime of the emission was about $580\;{\mu}sec$ even at 300K. The emission quantum efficiency was evaluated as about 10 % that is enough high for practical usage as gain media of optical fiber amplifiers. The figure of merit (the product of the stimulated emission cross section and lifetime) was as high as that of rare-earth-doped glasses. The broad bandwidth, high quantum efficiency and high figure of merit show that transparent glass-ceramics containing $Ni^{2+}:LiGa_5O_8$ nanocrystals are promising candidates as novel ultra-broadband gain media.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.285-295
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• 2021

The inverse spinel Cobalt ferrite (CoFe₂O₄, CFO) is considered to be a promising alternative to commercial graphite anodes for lithium ion batteries (LIBs). However, the further development of CFO is limited by its unstable structure during battery cycling and low electrical conductivity. In an effort to address the challenge, we construct three-dimensional hierarchical flower-like CFO nanoclusters (CFO NCs)-decorated carbonized cotton carbon fiber (CFO NCs/CCF) composite. This structure is consisted of microfibers and nanoflower cluster composited of CFO nanoparticle, in which CCF can be used as a long-range conductive matrix, while flower-like CFO NCs can provide abundant active sites, large electrode/electrolyte interface, short lithium ion diffusion path, and alleviated structural stress. As anode materials in LIBs, the flower-like CFO NCs/CCF exhibits excellent electrochemical performance. After 100 cycles at a current density of 0.3 A g^-1, the CFO NCs/CCF delivers a discharge/charge capacity of 1008/990 mAh g^-1. Even at a high current density of 15 A g^-1, it still maintains a charge/discharge capacity of 362/361 mAh g^-1.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.242-242
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• 2016

Magnetite, Fe3O4, is a ferrimagnet with a cubic inverse spinel structure and exhibits a metal-insulator, Verwey, transition at about 120 K.[1] It is predicted to possess as half-metallic nature, 100% spin polarization, and high Curie temperature (850 K). Cobalt ferrite is one of the most important members of the ferrite family, which is characterized by its high coercivity, moderate magnetization and very high magnetocrystalline anisotropy. It has been reported that the CoFe2O4/Fe3O4 bilayers represent an unusual exchange-coupled system whose properties are due to the nature of the oxide-oxide super-exchange interactions at the interface [2]. In order to evaluate the effect of interface interactions on magnetic and transport properties of ferrite and cobalt ferrite, the CoFe2O4/Fe3O4 superlattices on MgO (100) substrate have been fabricated by molecular beam epitaxy (MBE) with the wave lengths of 50, and $200{\AA}$, called $25{\AA}/25{\AA}$ and $100{\AA}/100{\AA}$, respectively. Streaky RHEED patterns in sample $25{\AA}/25{\AA}$ indicate a very smooth surface and interface between layers. HR-TEM image show the good crystalline of sample $25{\AA}/25{\AA}$. Interestingly, magnetization curves showed a strong antiferromagnetic order, which was formed at the interfaces.