• 제목/요약/키워드: rietveld refinement

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Application of Inverse Pole Figure to Rietveld Refinement: I. Rietveld Refinement of Copper Sheet using X-ray Diffraction Data

  • Kim, Yong-Il;Jung, Maeug-Joon;Kim, Kwang-Ho
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.236-239
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    • 2000
  • Both the X-ray diffraction data of the normal direction in the sample orientation and the pole figure data of three reflections, (111), (200) and (220), were used to do the Rietveld refinement for the copper sheet prepared by a cold rolling process. The agreement between calculated and observed patterns was not satisfactory, which was attributed to the preferred orientation effect of the copper sheet. The Rietveld refinement for the copper sheet could be done successfully by applying the pole density of each reflection obtained from the corresponding inverse pole figure to the X-ray diffraction data of the normal direction. The R-weighted pattern, $R_{wp}$ was 12.99% and the goodness-of-fit indicator, S, was 3.68.

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Application of Inverse Pole Figure to Rietveld Refinement: II. Rietveld Refinement of Tungsten Liner using Neutron Diffraction Data

  • Kim, Yong-Il;Lee, Jeong-Soo;Jung, Maeng-Joon;Kim, Kwang-Ho
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.240-244
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    • 2000
  • The three-dimensional orientation distribution function of a conical shaped tungsten liner prepared by the thermo-mechanical forming process was analyzed by 1.525$\AA$ neutrons to carry out the Rietveld refinement. The pole figure data of three reflections, (110)(220) and (211) were measured. The orientation distribution functions for the normal and radial directions were calculated by the WIMV method. The inverse pole figures of the normal and radial directions were obtained from their orientation distribution functions. The Rietveld refinement was performed with the RIETAN program that was slightly modified for the description of preferred orientation effect. We could successfully do the Rietveld refinement of the strongly textured tungsten liner by applying the pole density of each reflection obtained from the inverse pole figure to the calculated diffraction pattern. The correction method of preferred orientation effect based on the inverse pole figures showed a good improvement over the semi-empirical texture correction based on the direct usage of simple empirical functions.

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Rietveld Refinement 방법을 응용한 장석 혼합시료의 정량분석 연구 (Quantitative Analysis of Feldspar Mixture Samples Using the Rietveld Refinement Method)

  • 심상헌;안중호;김수진
    • 한국광물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.62-79
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    • 1994
  • 앨바이트 (albite) 와 석영, 그리고 미사장석 (microcline)과 앨바이트의 표준 혼합물 시료를 마련하여 이들에 대해 Rietveld refinement 방법을 사용하여 정량분석 및 결정구조분석을 실시하였다. Rietveld refinement 방법을 이용한 정량분석 결과의 표준편차는 앨바이트와 석영의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 4 wt %, 미사장석과 앨바이트의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 1 wt %인데 이것은 분리된 피크를 이용하는 기존의 XRD 정량분석법의 결과에 비해 훨씬 향상된 것이다. 또한, 정량분석과 동시에 얻어지는 각 구성광물의 단위포상수값도 정확하게 측정되는 것으로 검증되었다. 앨바이트와 석영의 표준 혼합물처럼 서로 다른 결정입자의 배열 특징을 가진 광물로 구성된 시료의 정량분석 결과에는 실제 무게비와 비교할 때 규칙적인 편이현상이 나타난다. 관찰된 결정입자의 배열현상지수(preferred orientation parameter)와 R-값은 결정입자의 특정방향으로의 배열효과가 미치는 영향이 Rietveld refinement 분석시에 완벽하게 계산될 수 없기 때문에 규칙적인 편이가 발생하는 것임을 지시해 준다. Dollase-March 및 Rietveld-Toraya 함수와 같은 결정입자의 배열현상 보정방법은 정확한 단위포상수 (unit-cell parameter)의 측정에는 도움을 주지만 정량분석결과를 향상시키는 데는 한계가 있는 것으로 보인다. 시료중에서 결정입자의 배열현상을 뚜렷히 보이는 광물의 무게비는 실제값보다 약간 크게 측정되는데, 이러한 현상은 결정입자의 외형 때문에 마운트된 시료표면에서 일어나는 효과에 의한 것으로 판단된다. Rietveld refinement 방법은 분말 X-선 회절도형의 피크들을 분리할 필요없이 회절도형전체를 한꺼번에 분석함으로써 피크의 중첩현상을 극복할 수 있고, 기존의 XRD 정량분석법에 비하여 입자의 배열현상의 문제점을 최소화시킬 수 있다. 또한 refinement된 정확한 단위포상수값이 회절도형의 비례상수와 함께 정량화하는 식에 사용되므로, Rietveld refinement를 이용한 정량분석법은 매우 정확한 광물학적 분석결과를 얻을 수 있는 방법으로 판단된다.

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Application of Inverse Pole Figure to Rietveld Refinement: III. Rietveld Refinement of $SnO_2$ Thin Film using X-ray Diffraction Data

  • Kim, Yong-Il;Jung, Maeng-Joon;Kim, Kwang-Ho
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권4호
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    • pp.354-358
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    • 2000
  • The SnO$_2$film was deposited on a corning glass 1737 substrate by plasma enhanced chemical vapor deposition using a gas mixture of SnCl$_4$, $O_2$, and Ar. The film thickness was measured using $\alpha$-step and was about 9400$\AA$. The conventional X-ray diffractometry and pole figure attachment were used to refine the crystal structure of SnO$_2$ thin film. Six pole figures, (200), (211), (310), (301), (321), and (411), were measured with CoK$_\alpha$ radiation in reflection geometry. The X-ray diffraction data were measured at room temperature using CuK$_\alpha$ radiation with graphite monochromator. The agreement between calculated and observed patterns for the normal direction of SnO$_2$ thin film was not satisfactory due to the severely preferred orientation effect. The Rietveld refinement of heavily textured SnO$_2$ thin film was successfully achieved by adopting the pole density distribution of each reflection obtained from the inverse pole figure as a correction factor for the preferred orientation effect. The R-weighted pattern, R$_wp$, was 15.30%.

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Rietveld refinement study on variation of emission wavelength of $(Sr_{1-x},Ca_x)_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}$ phosphor for white LED applications

  • Kwon, Ki-Hyuk;Im, Won-Bin;Jang, Ho-Seong;Yoo, Hyoung-Sun;Jeon, Duk-Young
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.565-568
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    • 2008
  • In this study, a blue-emitting $Sr_2MgSi_2O_7:Eu^{2+}$ (SMS) phosphor for white light-emitting diodes is reported. Through transition of $4f{\rightarrow}5d$ in $Eu^{2+}$, SMS showed a strong blue emission under UV excitation. Additionally, the variation of emission wavelength of SMS is explained by crystal field effect and is supported by rietveld refinement.

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Rietveld 정밀화법과 SEM-EDS 분석에 의한 DPF용 코디어라이트 하니컴 세라믹스의 결정성장 과정 분석 (Characterization of crystal phase evolution in cordierite honeycomb for diesel particulate filter by using rietveld refinement and SEM-EDS methods)

  • 채기웅;김강산;김정석;김신한
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.116-126
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    • 2021
  • 코디어라이트(Mg2Al4Si5O18) 하니컴 세라믹스의 대표적 응용분야는 자동차 배기가스 정화용 필터(diesel particulate filter(DPF))이다. 천연광물, 조공제, 유기바인더를 혼합한 슬러리를 압출하여 DPF용 하니컴 코디어라이트를 성형한 후 980~1450℃ 범위에서 소결하였다. 소결온도에 따른 결정상(indialite, cordierite, cristobalite, alumina, spinel, mullite, pro-enstatite)의 형성과정을 XRD Rietveld 정밀화법을 이용하여 정량분석 하였다. 동시에, 세라믹 에칭(etching) 방법으로 소결 시료 표면의 비정질상을 제거한 후 SEM/EDS법을 사용하여 결정상들의 형상과 조성을 확인하였다. 이들 결과로부터 DPF 하니컴에서 결정상 형성 과정을 명확히 밝힐 수 있었다. 또한, DPF 하니컴의 소결온도에 따른 열팽창계수(linear coefficient of thermal expansion, CTE) 변화를 분석하였고, 결정상의 정량분석결과를 바탕으로 계산된 CTE와 비교하였다. 소결된 DPF 하니컴 내의 결정상들이 CTE 특성에 미치는 영향을 고찰하였다.

Rietveld Analysis of Nano-crystalline MnFe2O4 with Electron Powder Diffraction

  • Kim, Jin-Gyu;Seo, Jung-Wook;Cheon, Jin-Woo;Kim, Youn-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권1호
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    • pp.183-187
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    • 2009
  • The structure of nano-crystalline $MnFe_2O_4$ was determined and refined with electron powder diffraction data employing the Rietveld refinement technique. A nano-crystalline sample (with average crystal size of about 10.9 nm) was characterized by selected area electron diffraction in an energy-filtering transmission electron microscope operated at 120 kV. All reflection intensities were extracted from a digitized image plate using the program ELD and then used in the course of structure refinements employing the program FULLPROF for the Rietveld analysis. The final structure was refined in space group Fd-3m (# 227) with lattice parameters a=8.3413(7) $\AA$. The reliability factors of the refinement are $R_F$=7.98% and $R_B$=3.55%. Comparison of crystallographic data between electron powder diffraction data and reference data resulted in better agreement with ICSD-56121 rather than with ICSD-28517 which assumes an initial structure model.

단결정 AlN의 미세구조 분석 및 어닐링 공정이 결정성에 미치는 영향 (Microstructural analysis of the single crystalline AlN and the effect of the annealing on the crystalline quality)

  • 김정운;배시영;정성민;강승민;강성;김철진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.152-158
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    • 2018
  • PVT(Physical vapor transport)법은 고품질의 대면적 웨이퍼를 생산하기에 이점을 가져 질화물계 반도체의 상용화를 위해 많은 연구가 진행되고 있는 단결정 성장 방법이다. 하지만 복잡한 공정 변수들로 인하여 비평형적인 성장 조건을 갖게 될 경우 수많은 결함들이 발생하게 된다. 결정성장 후 어닐링 공정은 결정성 개선을 위해 널리 사용된다. 효과적인 결정성 개선을 위해서는 적절한 온도, 압력과 시간을 설정하는 게 중요하다. 본 연구에서는 PVT법으로 성장된 AlN 단결정 및 어닐링 조건에 따른 단결정의 결정 미세구조 변화를 X-ray topography, Electron Backscattered Diffraction(EBSD), Rietveld refinement를 통해 분석하였다. Synchrotron Whitebeam X-ray topography 분석 결과 어닐링을 진행하지 않은 단결정에 2차상 및 sub grain, impurity가 존재하였으며 이로 인해 결정성이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다. EBSD 결과 어닐링을 진행한 시편의 경우 결정립수가 증가함과 동시에 basal plane의 뒤틀림이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. Rietveld refinement 결과 일부 격자들이 a, b, c축 방향으로 응력을 받아 변형된 것으로 분석되었다. 이는 어닐링 과정 중 hot zone 내의 상하 온도구배에 의해 발생한 응력으로 결정립 방향의 뒤틀림이 일어날 뿐만 아니라 격자 상수가 달라진 것으로 분석된다.

네오비움 페롭스카이트($Ca_2NbFe^{3+}O_6$)의 화학조성 및 리트벨트 구조분석 연구 (Chemistry and Rietveld Structure Refinement of Nb-rich Perovskite, $Ca_2NbFe^{3+}O_6$)

  • 최진범
    • 한국광물학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.59-68
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    • 2002
  • 캐나다 퀘벡 주 오카지역에서 산출되는 네오비움 페롭스카이트(일명 라트라파이트, $Ca_2NbFe^{3+}O_6$)에 대하여 화학분석과 분말 X선 회절 데이터를 이용한 리트벨트 구조분석을 실시하였다. 라트라파이트는 $CaTiO_3-NaNbO_3-Ca_2NbFe^{3+}O_6$의 연속계열 고용체의 성분을 가지며, 화학분석 결과 평균$(Ca_{1.5}Na_{0.4})\;(Nb_{0.1}Ti_{0.6}Fe_{0.4})O_6$ 리트벨트 구조분석 결과 라트라파이트의 구조는 페롭스카이트($CaTiO_3$)의 결정구조와 유사하지만, Ti 이온이 Nb와 $Fe^{3+}$에 의해 치환되면서 상당히 뒤틀리고, $TiO_6$ 팔면체가 페롭스카이트에 비해 서로 기울어져 있는 모습을 보여준다 새롭게 결정된 라트라파이트의 공간군은 Pbnm, 단위포는 a=5.4474(4), b=5.5264(4), c=7.7519(5) ${\AA},\;V=233.4(3){\AA}^3$이다.