• 제목/요약/키워드: $Mn^{4+}$ transition

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전이금속 원소가 치환된 준강자성체 T0.2Fe2.8O4(T = V, Cr, Mn) 화합물의 광학적 성질 분석 (Analysis on Optical Properties of Transition-metal Substituted Ferromagnetic T0.2Fe2.8O4 (T = V, Cr, Mn) Compounds)

  • 김광주
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.56-60
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    • 2011
  • 준강자성체(ferrimagnet) $Fe_3O_4$를 기반 물질로 하여 주기율표 상에서 Fe와 인접한 전이금속 원소 T(= V, Cr, Mn)가 도핑된 삼원화합물($T_{0.2}Fe_{2.8}O_4$) 박막 시료들을 제작하여 그 광학적 성질을 1~8 eV 범위 내에서 분광타원해석법(spectroscopic ellipsometry)을 이용하여 측정하고 $Fe_3O_4$에서의 결과와 비교하였다. V, Cr, Mn 도핑 시 선호되는 스피넬(spinel) 구조 상의 양이온 자리(site) 및 이온수(ionicity)와 연관된 전자구조 상의 변화에 근거하여 삼원화합물과 $Fe_3O_4$의 흡수 스펙트럼 차이의 원인을 분석하였다. $Fe_3O_4$ 및 전이금속 도핑된 화합물들에서 관측된 광학적 흡수 스펙트럼은 주로 Fe 이온의 d 전자가 관련된 이온 간의 전하이동전이(charge-transfer transition)에 의하여 발생하는 에너지 폭이 넓은 흡수구조들의 기여에 의한 것으로 해석된다. 또한, 흡수 스펙트럼에서 관측된 좁은 에너지 폭의 구조들은 사면체 자리에 존재하는 $Fe^{3+}(d^5)$ 이온 내의 d 전자들에 의한 결정장 전이(crystal-field transition)에 기인한 것으로 해석된다. 이와 같은 전이들과 관련된 전자상태들을 스핀편극된 $Fe_3O_4$ 전자구조를 토대로 기술하였다.

DMS $Zn_{1-x}Mn_xTe$ 단결정 박막의 광발광 특성연구 (Photoluminescence characteristics of DMS $Zn_{1-x}Mn_xTe$ epilayers)

  • 윤만영;양정모;신종순;현명학;유영문;최용대
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.204-207
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    • 2001
  • HWE 법으로 전 영역의 ZnMnTe 단결정 박막을 성장하였다. 상온 반사 스펙트럼으로부터 상온에서의 에너지 띠 간격이 Mn 조성비 증가에 따라 선형적으로 증가함을 알았다. 외부 자기장이 없는 10 K에서의 photoluminescence 스펙트럼에서 엑시톤 관련 near edge emission과 큰 조성비에서 지배적인 inta-$Mn^{2+}$ transition($^4T_1{\rightarrow}^6A_1$)을 관측하였다. edge emission은 조성비에 따라 선형적이고, intra-ion transition은 거의 변화가 없었다.

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Sn-modified LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cathode with extraordinary electrochemical performances

  • Chea-Yun Kang;Seung-Hwan Lee
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제23권3호
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    • pp.243-246
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    • 2022
  • We report the synthesis of Sn-modified LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cathode via a co-precipitation method. The key factor to enhancethe electrochemical performances of lithium ion batteries is to suppress the structural reconstruction because of the irreversibilityof the H2-H3 phase transition, resulting in rapid performance decay. The as-prepared Sn-modified LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cathodedelivers an initial discharge capacity of 221.4 mAh g-1 with a high coulombic efficiency of 88.5 %. Moreover, it shows betterpolarization of 0.33 V and superior cycle stability of 98.8% after 58 cycles. These values are obviously higher than those ofpristine LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cathode. Therefore, we can believe that Sn-modified LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2 cathode is one of theeffective way for high-performance cathode material in lithium ion batteries.

$SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 적색 형광체의 플럭스와 Mn 농도에 따른 영향 및 발광특성 (Photoluminescence properties of $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ red phosphor depending on Mn concentration and fluxes)

  • 박우정;정몽권;문지욱;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.156-159
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    • 2007
  • 본 연구에서는 장파장 UV 영역하에서 비교적 우수한 발광강도를 가지는 적색 형광체를 얻기 위하여 고상법으로 합성하여 발광특성을 관찰하였다. $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 적색 형광체의 발광강도는 $Mn^{4+}$$^2E\to^4A_2$ 천이 때문에 643, 656, 666, 671 nm에서 4개의 sharp한 peak이 $600{\sim}700 nm $의 영역에서 발생하였으며, 여기 스펙트럼은 $250{\sim}550 nm$ 넓은 영역에서 338, 398, 468nm 3개의 peak이 발생하였다. 또한 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$에 0.67mol% MgO를 함유한 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$의 상대적인 발광강도는 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 보다 약 30% 정도 증가하였는데, 이러한 원인은 MgO가 첨가되어 $Al_2O_3$ 부분에 대체되어진 것으로 사료된다. 또한, 발광강도를 향상시키기 위하여 0.67mol% MgO를 함유한 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$ 시료에 $CaF_2$를 첨가하였다. 0.67mol% $CaF_2$와 0.67mol% MgO를 함유한 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$의 656nm에서의 상대적인 발광강도는 융제를 첨가하지 않은 $SrAl_{12}O_{19}:Mn^{4+}$보다 약 48% 이상 증가하였다.

Zn2SiO\4:Mn, Ga 형광체의 제조와 발광특성 (Preparation and Luminescent Properties of Zn2SiO4:Mn, Ga Phosphors)

  • 이지영;유윤식;유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.158-162
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    • 2009
  • $Zn_2SiO_4$:Mn green phosphors doped with Ga for PDP were synthesized by solid state reaction method. Photoluminescence measurements showed a new emission peak at around 600 nm for $Zn_2SiO_4$:Mn phosphors doped with Ga. Also, the luminescent color with doping $Ga^{3+}$ in the $Zn_2SiO_4$:Mn phosphors changed to green from yellowish green. Consequently, the new peak and charge of the luminescent color in the $Zn_2SiO_4$:Mn, Ga phosphors were attributed to $^2E{\rightarrow}^6A_2$ transition of $Mn^{4+}$.

이중 페로브스카이트 구조 $La_2MnFeO_6$의 전자구조와 자기구조 계산 (Electronic and magnetic structure calculations of $La_2MnFeO_6$ with double perovskite oxide)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.139-142
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    • 2000
  • 이중 perovskite구조를 가진 전이금속 산화물 L $a_2$MnFe $O_{6}$ 기본 전자구조를 범밀도 함수법을 기초로 한 국소밀도 근사를 이용한 FLAPW방법으로 계산하였다. 여러 자성 구조의 전에너지 계산은 이 물질이 강자성 구조가 반강자성 구조보다 안정됨을 보여 주었다. 각 전이금속의 이온 상태는 자성 구조에 따라 달라짐을 보였다(강자성 $_Mn^{4+}$ , F $e^{2+}$ 준강자성 $_Mn^{3+}$ , F $e^{3+}$ ). 이것은 전이금속 사이의 초교환작용 이론으로 잘 설명되었고 계산 결과는 최근의 실험과 일치 하였다.

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Zn2SiO4:Mn,Al 녹색 형광체의 제조와 발광특성 (Preparation and Luminescent Properties of Zn2SiO4:Mn,Al Green Phosphors)

  • 이지영;유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.363-366
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    • 2007
  • [ $Zn_2SiO_4:Mn$ ] green phosphors doped with $NH_4Cl$ and Al for PDP were synthesized by solid state reaction method. The luminescence of 532 nm in $Zn_2SiO_4:Mn$ phosphors was associated with $^4T_1{\to}^6A_1$ transition. Photoluminescence intensity of $Zn_2SiO_4:Mn$ doped with $NH_4Cl$ 15 mol% increased about two times as compared with that of $NH_4Cl$ non-doped sample. The color of the emission of Al-doped $Zn_2SiO_4:Mn$ phosphors changed to yellowish green.

Synthesis of Multi-component Olivine by a Novel Mixed Transition Metal Oxalate Coprecipitation Method and Electrochemical Characterization

  • 박영욱;김종순;권혁조;서동화;김성욱;홍지현;강기석
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.37.1-37.1
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    • 2010
  • The multi-component olivine cathode material, $LiMn_{1/3}Fe_{1/3}Co_{1/3}PO_4$, was prepared via a novel coprecipitation method of the mixed transition metal oxalate, $Mn_{1/3}Fe_{1/3}Co_{1/3}(C_2O_4){\cdot}2H_2O$. The stoichiometric ratio and distribution of transition metals in the oxalate, therefore, in the olivine product, was affected sensitively by the environments in the coprecipitation process, while they are the important factors in determining the electrochemical property of electrode materials with multiple transition metals. The effect of the pH, atmosphere, temperature, and aging time was investigated thoroughly with respect to the atomic ratio of transition metals, phase purity, and morphology of the mixed transition metal oxalate. The electrochemical activity of each transition metal in the olivine synthesized through this method clearly was enhanced as indicated in the cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge/discharge measurement. Three distinctive contributions from Mn, Fe, and Co redox couples were detected reversibly in multiple charge and discharge processes. The first discharge capacity at the C/5 rate was $140.5\;mAh\;g^{-1}$ with good cycle retention. The rate capability test showed that the high capacity still is retained even at the 4C and 6C rates with 102 and $81\;mAh\;g^{-1}$, respectively.

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Photoluminescence properties of Mn4+-activated Li2ZnSn2O6 red phosphors

  • Choi, Byoung Su;Lee, Dong Hwa;Ryu, Jeong Ho;Cho, Hyun
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제20권1호
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    • pp.80-83
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    • 2019
  • The Mn4+-activated Li2ZnSn2O6 (LZSO:Mn4+) red phosphors were synthesized by the solid-state reaction at temperatures of 1100-1400 ℃ in air. The synthesized LZSO:Mn4+ phosphors were confirmed to have a single hexagonal LZSO phase without the presence of any secondary phase formed by the Mn4+ addition. With near UV and blue excitation, the LZSO:Mn4+ phosphors exhibited a double band deep-red emission peaked at ~658 nm and ~673 nm due to the 2E → 4A2 transition of Mn4+ ion. PL emission intensity showed a strong dependence on the Mn4+ doping concentration and the 0.3 mol% Mn4+-doped LZSO phosphor produced the strongest PL emission intensity. Photoluminescence emission intensity was also found to be dependent on the calcination temperature and the optimal calcination temperature for the LZSO:Mn4+ phosphors was determined to be 1200 ℃. Dynamic light scattering (DLS) and field-effect scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis revealed that the 0.3 mol% Mn4+-doped LZSO phosphor particles have an irregularly round shape and an average particle size of ~1.46 ㎛.

Hot-wall epitaxy 법에 의한 $Cd_{1-x}Mn_xTe$ 박막의 성장과 특성 (Hot-wall epitaxial growth and characterization of $Cd_{1-x}Mn_xTe$ films)

  • 황영훈;엄영호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.126-131
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    • 1999
  • Hot-wall epitaxy법으로 $Cd_{1-x}Mn_xTe$박막을 GaAs (100) 기판위에 성장시켰다. XRD 측정으로부터 CdTe/GaAs(100) 박막은 기판과 같은 (100)면의 단결정 박막으로, $Cd_{1-x}Mn_xTe$박막은 Mn의 조성비 x가 증가함에따라 다결정 박막으로 성장되었으며, 박막의 격자상수는 x의 증가에 따라 덩어리 결정의 경우와 비슷한 기울기로 감소함을 확인하였다. x의 변화에 대한 $Cd_{1-x}Mn_xTe$ 박막의 PL 측정으로부터 받개와 퍼텐셜 요동에 의하여 포획된 엑시톤의 재결합 피크인 $L_1$$L_2$를 관측하였으며, $L_1$피크는 x=0.09 시료에서만 관측되었고 x값이 증가하면 사라졌다. x $\ge$0.2의 경우에는 $L_2$피크가 강하게 나타나고 x$\ge$ 0.4에서는 $Mn^{2+}$이온의 intra 천이에 의한 2.0eV 근처의 피크가 강하게 나타났다. x>0.4에서 $Mn^{2+}$이온에 의한 2.0eV 피크는 pinning이 일어나 변화가 거의 없이 일정하였다.

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