• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4106-4113
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• 2021

Rare earth doped barium tellurite glasses were synthesised and explored for their radiation shielding applications. All the samples showed good thermal stability with values varying between 101 ℃ and 135 ℃ based on dopants. Structural properties showed the dominance of matrix elements compared to rare earth dopants in forming the bridging and non-bridging atoms in the network. Bandgap values varied between 3.30 and 4.05 eV which was found to be monotonic with respective rare earth dopants indicating their modification effect in the network. Various radiation shielding parameters like linear attenuation coefficient, mean free path and half value layer were calculated and each showed the effect of doping. For all samples, LAC values decreased with increase in energy and is attributed to photoelectric mechanism. Thulium doped glasses showed the highest value of 1.18 cm^-1 at 0.245 MeV for 2 mol.% doping, which decreased in the order of erbium, holmium and the base barium tellurite glass, while half value layer and mean free paths showed an opposite trend with least value for 2 mol.% thulium indicating that thulium doped samples are better attenuators compared to undoped and other rare earth doped samples. Studies indicate an increased level of thulium doping in barium tellurite glasses can lead to efficient shielding materials for high energy radiation.

• 대한화학회지
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• 제33권3호
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• pp.304-308
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• 1989

Methyl Thymol Blue(MTB) 발색시약을 사용하여 $Lu^{3+},\;Eu^{3+},\;Sm^{3+}$ 및 $Pr^{3+}$ 원소의 흡수분광광도법에 의한 정량법을 확립하였다. ligand와 금속의 몰비는 1:1이었으며 Hexamethylenetetramine 완충용액으로 pH 6.5로 만들었을 때 MTB의 최대흡수파장은 440 nm이며 희토류-MTB 착물의 최대흡수파장은 610 nm로 나타났고 용액의 흡광도는 발색 후 7시간 정도까지 일정한 흡광도를 나타내며 $0{\sim}110{\mu}g/50ml$의 범위에서 Beer의 법칙에 따른다. phosphate, EDTA, citrate같은 리간드이온들은 희토류 -MTB의 흡광도에 크게 영향을 주며 각각의 희토류 원소분석의 선택성은 없다. 메틸알코올, 에틸알코올 및 아세톤 용매에서도 희토류-MTB 용액의 흡광도는 변하지 않았다. 몰흡광계수는 $1.2{\sim}2.0{\times}10^4mol^{-1}{\cdot}l{\cdot}cm^{-1}$이다.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권2호
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• pp.91-96
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• 2021

Rare earth magnets with excellent magnetic properties are indispensable in the electric device, wind turbine, and e-mobility industries. The demand for the development of eco-friendly recycling techniques has increased to realize sustainable green technology, and the supply of rare earth resources, which are critical for the production of permanent magnets, are limited. Liquid metal extraction (LME), which is a type of pyrometallurgical recycling, is known to selectively extract the metal forms of rare earth elements. Although several studies have been carried out on the formation of intermetallic compounds and oxides, the effect of oxide formation on the extraction efficiency in the LME process remains unknown. In this study, microstructural and phase analyses are conducted to confirm the oxidation behavior of magnets pulverized by a jaw crusher. The LME process is performed with pulverized scrap, and extraction percentages are calculated to confirm the effect of the oxide phases on the extraction of Dy during the reaction. During the L ME process, Nd is completely extracted after 6 h, while Dy remains as Dy₂Fe₁₇ and Dy-oxide. Because the decomposition rate of Dy₂Fe₁₇ is faster than the reduction rate of Dy-oxide, the importance of controlling Dy-oxide on Dy extraction is confirmed.

• 한국자기학회지
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• 제22권2호
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• pp.58-65
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• 2012

1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.48.2-48.2
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• 2010

The effect of additives as rare-earth in dielectric materials has been studied to meet the development trend in electronics on the miniaturization with increasing the capacitance of MLCCs (multi-layered ceramic capacitors). It was reported that the addition of rare-earth oxides in dielectrics would contribute to enhance dielectric properties and high temperature stability. Especially, dysprosium and thulium are well known to the representative elements functioned as selective substitution in barium titanate with perovskite structure. The effects of these additives on microstructure and electric properties were studied. The 0.8 mol% Dy doped $BaTiO_3$ and the 1.0 mol% Tm doped $BaTiO_3$ had the highest electric properties as optimized composition, respectively. According to the increase of rare-earth contents, the growth of abnormal grains was suppressed and pyrochlore phase was formed in more than solubility limits. Furthermore, the effect of two rare-earth elements co-doped $BaTiO_3$ on the dielectric properties and insulation resistance was investigated with different concentration. The dielectric specimens with $BaTiO_3-Dy_2O_3-Tm2O_3$ system were prepared by design of experiment for improving the electric properties and sintered at $1320^{\circ}C$ for 2h in a reducing atmosphere. The dielectric properties were evaluated from -55 to $125^{\circ}C$ (at $1KHz{\pm}10%$ and $1.0{\pm}0.2V$) and the insulation resistance was examined at 16V for 2 min. The morphology and crystallinity of the specimens were determined by microstructural and phase analysis.

• 한국자기학회지
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• 제21권6호
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• pp.225-230
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• 2011

자성 재료는 전기적 에너지와 기계적 에너지간 상호 전환 가능한 특성을 가지고 있기 때문에 발전 및 모터 분야 등에 널리 적용되고 있다. 그 중에서도 모터 분야의 효율성 향상을 위해서 외부의 자장 없이도 지속적으로 자성 특성을 나타내는 영구 자석은 그 활용도가 매우 높다. 특히, 영구 자석은 최대 자기적이 높은 희토류 자석이 개발된 후 이를 중심으로 개발 및 응용분야가 지속적으로 확대되었다. 그러나, 최근 모터의 용도가 확대되는 추이에 따라서 회토류 자석의 사용이 증대됨에 따라서 희토류 원자재 수급 문제에 봉착하여 이를 해결하기 위해 희토류 저감 및 대체 자석에 대한 연구 분야가 중요한 이슈가 되고 있다. 본 보고서에서는 현재 사용 되고 있는 영구 자석에 대해 설명하고 이를 대체할 수 있는 기술 중 가능성이 높은 방법으로써 exchange-coupling 현상을 이용한 영구 자석 개발 기술에 대해 기술하고자 한다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.3-6
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• 2005

• 대한화학회지
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• 제39권2호
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• pp.28-81
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• 1995

지질시료 중의 전 회토류원소들을 유도결합플라즈마 원자방출분광법을 이용하여 동시 및 개별정량하였다. 시료는 산처리 및 알칼리 용융으로 분해하고 TOPO(triocylphosphine oxide)를 이용하여 용매추출한 다음 HCl 용액으로 역추출하여 군분리하였다. 표준암석 AGV-1에 대한 분석결과는 US Geological Survey 및 다른 문헌상의 결과와 비교하여 양호하였다.

• 분석과학
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• 제8권1호
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• pp.41-45
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• 1995

혼합된 희토류 원소의 농도를 정량적으로 분석하기 위하여 형광신호를 비선형 fitting하는 방법을 사용하였다. 본 연구에서는 Sm과 Eu 두 희토류 원소의 혼합된 형광을 비선형 fitting법으로 분리하여 그 농도를 분석하였다. 분석결과 감도면에서 한 가지 시료만 존재할 경우와 같은 정도인 sub-ppb의 검출한계를 나타냈으며, 혼합물에서 비선형 fitting법에 의해 얻어진 각 원소의 형광수명은 단일 원소만 존재하는 경우와 동일한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권2호
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• pp.146-155
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• 2019

Rare earth magnets are the strongest type of permanent magnets and are integral to the high tech industry, particularly in clean energies, such as electric vehicle motors and wind turbine generators. However, the cost of rare earth materials and the imbalance in supply and demand still remain big problems to solve for permanent magnet related industries. Thus, a magnet with abundant elements and moderate magnetic performance is required to replace rare-earth magnets. Recently, $a^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$ has attracted considerable attention as a promising candidate for next-generation non-rare-earth permanent magnets due to its gigantic magnetization (3.23 T). Also, metastable $a^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$ exhibits high tetragonality (c/a = 1.1) by interstitial introduction of N atoms, leading to a high magnetocrystalline anisotropy constant ($K_1=1.0MJ/m^3$). In addition, Fe has a large amount of reserves on the Earth compared to other magnetic materials, leading to low cost of raw materials and manufacturing for industrial production. In this paper, we review the synthetic methods of metastable $a^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$ with film, powder and bulk form and discuss the approaches to enhance magnetocrystalline anisotropy of $a^{{\prime}{\prime}}-Fe_{16}N_2$. Future research prospects are also offered with patent trends observed thus far.