• Title/Summary/Keyword: 리트벨트 구조분석

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The Rietveld Structure Refinement of Natural Phlogopite Using Neutron Powder Diffraction (중성자분말회절법을 이용한 금운모 결정에 대한 리트벨트 구조분석)

  • 이철규;송윤구;전철민;김신애;성기훈
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.16 no.3
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    • pp.215-222
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    • 2003
  • The Rietveld structure refinement for the natural trioctahedral mica, phlogopite-1M (Parker Mine, Quebec, Canada) has been done by high resolution neutron powder diffraction at $25^{\circ}C$ and -263$^{\circ}C$. The structural formula of phlogopite determined by electron probe microanalysis is $K_2$(M $g_{4.46}$F $e_{0.83}$A $l_{0.34}$ $Ti_{0.22}$)(S $i_{5.51}$A $l_{2.49}$) $O_{20}$(O $H_{3.59}$ $F_{0.41}$). Cell parameters are a=5.30∼5.31 $\AA$, b=9.18∼9.20 $\AA$, c=10.18∼10.21 $\AA$, $\beta$=100.06∼100.08$^{\circ}$. Refinements converged to R values in the range of $R_{p}$=2.35%, $R_{wp}$=3.01%, respectively. In this study, the OH bond length is calculated to 0.93 $\AA$ at room temperature and 1.03 $\AA$ at -263$^{\circ}C$, and the angles between OH vector and (001) plane are obtained 93.4$^{\circ}$∼93.6$^{\circ}$. The decrease in the length of OH with the increase in temperature should be due to the hydrogen bonding in the structure of phogopite.e.e.f phogopite.e.e.

Hydration and Electrical Resistance of Cement Composites Containing MWCNTs (MWCNT가 첨가된 시멘트복합체의 수화 및 전기저항 특성)

  • Lee, Gun-Cheol;Kim, Young-Min
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.20 no.1
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    • pp.11-18
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    • 2020
  • Carbon nanotubes are used in various industries with their excellent mechanical properties and electrical conductivity. In the construction industry, research is being conducted to give self-sensing capabilities to structures, but the results of experiments vary among researchers, and the analysis is insufficient. Therefore, in this study, the hydration and electrical properties of MWCNT-added cement pastes were measured. The electrical resistance values of hydration heat, porosity, Rietveld quantitative analysis, compressive strength, and distance were measured.. The heat resistance, porosity, Rietvelt quantitative analysis, compressive strength and distance were measured according to electrical resistance. Experimental results showed that the heat of hydration decreased with increasing MWCNT. XRD Rietveld quantitative analysis showed that there was no significant difference in the amount of hydration products with increasing addition rate of MWCNT. As a result of SEM analysis, the MWCNT is agglomerated by van der Waals forces, and this area is considered to be caused by voids and weak areas. The electrical resistance value decreases as the addition rate is increased, and thus may play a role for magnetic sensing in the future.

Crystal Chemistry and Paragenesis of Calc-silicate Minerals from Meta-sedimentary Rocks in Chuncheon Area: (II) Crystal Chemistry and Tremolites by Rietveld Structural Refinement (춘천 지역의 변성 퇴적암류에서 산출되는 석회 규산염 광물의 결정 화학과 생성: (II) 리트벨트법에 의한 투각섬석의 결정 화학)

  • 최진범;노진환;조현구
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.8 no.2
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    • pp.73-85
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    • 1995
  • 춘천 지역 구봉산층군 내에서 산출되는 백색 및 흑회색 투감섬석에 대하여 전자현미분석과 리트벨트법에 의하여 결정화학적 특징이 연구되었다. 화학 조성상 백색 투감섬석 (WHT)은 흑회색형 (BLT)에 비하여 Al과 Na의 양은 많고, Mg와 Ca의 양은 적은 차이를 보여준다. 단위포의 크기에 있어 b축의 길이는 WHT가 BLT보다 약 0.013$\AA$ 크다. 이는 후자의 M(4) 자리에 보다 많은 Na와 Mg가 치환된 결과로서 계사된 $\AA$로 잘 일치하고 있다. 자리 점유율에 있어 BLT의 경우 모든 Al이 T(2)에 채워지며, WHT에서는 T(1), T(2)에 각각 0.138, 0.181씩 Si를 치환하고 있다. M(1), M(2), 및 M(3)는 모두 Mg에 의해 채워지고 있으며, Ca가 채워지는 M(4)에는 BLT에서는 소량의 Mg가 들어 있다. (001) 방향으로 투각섬석의 구조를 작도해 보면, WHT에서는 사면체의 바닥면이 T(1) 안쪽으로 다소 기울어져 있으나, BLT에서는 T(1)과 T(2)가 서로 마주보며 기울어져 있는 특이한 양상을 보여준다. 이러한 구조상의 차이점은 앞으로 보다 많은 투각섬석에 대한 구조적인 연구를 수행할 필요가 있음을 보여준다.

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$K(H_{0.34}D_{0.66})PO_4$의 상전이에 따른 결정구조 변화

  • 김신애;성기훈;이창희
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.11-11
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    • 2002
  • K(H/sub 0.34/D/sub 0.66/)₂PO₄는 KH₂PO₄(KDP)의 수소원자를 중수소가 일부 치환한 결정이다. 실험에 사용한 시료는 KDP 원료시약을 중수(D₂O)에서 성장시킨 것으로, 단결정 구조해석을 통해 D와 H의 점유율을 정련하였다. 본 연구에서는 상전이에 따른 결정구조의 변화를 연구하기 위하여 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치된 고분해능 분말회절장치(HRPD)로 상온에서부터 10K 까지 온도를 변화시켜가며 회절패턴을 측정하였다. 그 결과 190-l95K 사이에서 상전이가 일어났으며, 이것은 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 측정결과와 상온에서 단결정 분석결과 D의 점유도로 계산한 상전이 온도와도 잘 일치한다. 10K와 298K에서 측정한 회절패턴에 대해 프로그램 FullProf를 사용하여 각각 리트벨트 구조정련을 수행한 결과, 상온에서는 정방정계이며 공간군은 I-42d 이고 저온에서는 사방정계인 Fdd2로 변한다. 온도변화에 따른 핵밀도 분포를 측정한 결과 상온에서 D/H는 2회 대칭축을 중심으로 50% 점유도의 두 가지 가능한 위치를 갖는 무질서(disorder) 상태로 존재하나 온도가 내려갈수록 한 쪽으로 치우쳐 상전이 온도 아래에서는 하나의 산소와 결합하여 질서(order) 상태를 보이며 다른 하나와는 수소결합을 이룬다.

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Synthesis and Rietveld Structure Refinement of Mn-Tourmalines (Tsilaisite) (Mn-전기석(Tsilaisite)의 합성 및 리트벨트 구조분석)

  • Grover John;Choi Jin-Beom
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.19 no.1 s.47
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    • pp.15-29
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    • 2006
  • Synthetic Mn-tourmalines (tsilaisite) were obtained by hydrothermal synthesis under the condition of 2 Kbar, $375{\sim}700^{\circ}C$, and 50 day-run-time with complete substitution of Mg in dravite by Mn (Mn%=0, 25, 50, 75, and 100%). They are all 6 samples containing Mn-tourmaline with some amounts of albite, spessartine, rhodocrosite, phlogopite etc, showing different synthetic condition of temperature and Mn composition. Synthetic Mn-tourmalines are of site deficiency in X-site ($0.53{\sim}0.68$) more than that of natural ones (approx. $0.2{\sim}0.3$) and show Mn cations occupying Y-site less than expected with initial experiments, leading to failure in synthesis of end-member tsilaisite. Rietveld structural refinements reveal that $R_{wp}$ ($R_{p}/R_{exp}$) is in the range of 13.35 and 18.62%, $R_{B}$ and S (CofF) are $4.85{\sim}6.25%$ (S-18: 8.57%), $1.31{\sim}1.59$ (S-18: 1.81), respectively. Unit cell parameters (space group R3m, z=3) are ${\alpha}=15.8994\;{\AA}$ and $c=7.1846\;{\AA}$ in average (S-18: ${\alpha}=15.9491\;{\AA},\;c=7.1773\;{\AA}$). Average bond lengths of and are $2.67{\sim}2.69\;{\AA}$ (S-18: $2.65\;{\AA}$) and $2.00{\sim}2.02\;{\AA}$ (S-18: $1.96\;{\AA}$), respectively. Ditrigonality (${\delta}$) are in the range of 0.022 and 0.031 (S-18: 0.061), indicating degrading symmetry with increase of Mn content.

The structure analysis of $Y_1Ba_2Cu_3O_x$ high Tc superconductor based on rietveld method (리트벨트 해석법을 이용한 $Y_1Ba_2Cu_3O_x$ 고온 초전도체의 구조분석)

  • 채기병;소대화
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.6
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    • pp.780-786
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    • 1995
  • For the execution of RIETAN program adopting Rietveld Analysis Method, the sample superconductor is made according to the solid state synthesis method at 920.deg. C for 24hrs, and was examined for the optimization of parameters needed to analyze Rietveld method with the input of the measured pattern data after measuring the pattern resulted from the X-ray diffraction. It was proven that the lattice constant of the superconductor which was consisted of Pmmm orthorhombic crystal structure in the analyzed space group correspond to the presented theoretical lattice constant a=3.8887(8).angs., b=3.8238(4).angs., c=11.7079.angs.. Therefore, it was examined and confin-ned that the R factor, which was compensated after analyzing the structure of superconductor resulted from this experimented data with the computer simulation, was refined to $R_{wp}$=8.83[%], $R_{P}$=6.47[%], $R_{I}$=10.08[%], $R_{F}$=7.19[%], $R_{E}$=3.76[%]. On the basis of these experimental data, the significant parameter such as the scale factor(S) and the zero point shift(Z) and FWHM value(U,V,W) were optimized as follows; S=2.0827E-3, Z=0.2146, U=4.2761E-2, V=1.7983E-2, and W=2.6768E-2.2.2.2.2.2.

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Crystal Structure of NASICON by Rietveld Structural Refinement (Rietveld Refinement에 의한 NASICON의 결정구조)

  • Kang, Eun-Tae;Cheong, Hoon;Choi, Jin-Sam;Choi, Jin-Beom
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.5
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    • pp.504-514
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    • 1996
  • 고상반응법과 sol-gel법으로 제조된 NASICON의 상온과 25$0^{\circ}C$에서의 X선 회절 데이터를 리트벨트 분석을 행하였다. monoclinic에서 rhombohedral로 상전이가 일어나도 원자들의 변위는 매우 작았다. 이들 상간의 ZrO6 팔면체와 Si(P)O4 사면체고 구성된 골격은 다소 다르게 나타남으로 인하여 Na 이온의 자리도 변하였다. 이들 방법으로 제조된 NASICON은 Zr이 부족한 비화학양론 화학식, Na 1+x+4yZr2-xSixP3-xO12으로 표현될 수 있었다. 제조법에 따라 Na 이온들의 자리 점유율이 변화하였다. 상온에서는 Na(1)과 Na(3)자리의 자리 점유율의 합이 거의 1에 가까웠으나, 25$0^{\circ}C$에서는 Na(1)과 mid Na 자리를 단위 화학식 당 한 개를 약간 상회하는 Na 이온이 점유하였다. 상온과 25$0^{\circ}C$에서의 Na 이온의 이동 경로가 다름을 알 수 있었다. 또한 25$0^{\circ}C$에서는 Na(1)자리와 Na(2)자리 사이에 mid Na가 존재하며, 이 자리가 Na 이온의 이동에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.

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Synthesis and Characterization of high energy density cathode materials for Lithium secondary batteries (리튬이온전지용 고밀도 양극 활물질의 합성 및 특성 연구)

  • Kwon, Yong-Jin;Ahn, Yong-Kwan;Jee, Mi-Jung;Choi, Byung-Hyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.259-259
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    • 2007
  • 층상구조의 전이금속 산화물($LiMO_2$, M=Co, Ni, Mn)은 리튬이차전지용 양극재료로 활발한 연구가 진행되고 있다. 차세대 리튬이차전지 시스템의 개발 및 고성능화를 위해서는 전지의 용량을 결정하는 핵심 부품인 양극재료의 고용량화 및 고안정화는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 상업적으로 큰 장점이 있는 고상반응 공정을 이용하여 리튬이차전지용 양극소재를 제조하고, 소재의 전기화학적, 구조적인 특성을 평가하였으며, 다음과 같은 주제를 가지고 연구를 진행하였다. $LiCoO_2$ 양극재료는 리튬이온전지로 널리 사용되고 있다. 높은 에너지 밀도의 리튬이온전지를 얻기 위해서는 $LiCoO_2$ 양극재료가 고용량화 및 고밀도화를 가져야 한다. 여기서 $LiCoO_2$ 분말이 irregular particle morphology를 가지면 tap density가 $2.2-2.4gcm^{-3}$로 에너지 밀도가 낮으나, 구형 $LiCoO_2$의 정극재료는 tap density가 $2.6-2.8gcm^{-3}$로 상대적으로 energy density가 높아지는 효과가 있다. 구형 $LiCoO_2$ 양극재료를 합성하기 위해서는 chelating agent를 이용한 "controlled crystallization" 침전법을 사용하여 합성한 구형 코발트 수화물을 사용하고 있다. "controlled crystallization" 침전법에서 사용되는 chelating agent로는 주로 ammonia가 이용되고 있다. 본 연구에서는 chelating agent로 ethylene diamine을 사용하여 sodium hydroxides를 precipitation으로 침전 반응하여 구형 코발트 수화물을 합성하였다. 상기 방법으로 합성된 코발트 수화물과 리튬 수화물($LiOH{\cdot}H_2O$-고순도화학(高殉道化學))을 사용하여 고상법을 통하여 $LiCoO_2$를 합성하였다. 제조된 분말의 결정구조와 전기화학적 특성분석은 X-선 회절분석 및 리트벨트 구조정산, 그리고 충/방전 싸이클링을 수행하였으며, 분말의 미세구조 변화를 SEM을 이용하여 분석하였다.

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Synthesis and Structure of the Layered Cathode Material $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$ for Rechargeable Lithium Batteries (리튬2차전지용 양극 소재 $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$의 합성 및 층상구조 연구)

  • 최진범;박종완;이승원
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.16 no.3
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    • pp.223-232
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    • 2003
  • The co-precipitation method is applied to synthesize the cathode material Li[L $i_{x}$M $n_{1-x-y}$C $r_{y}$ ] $O_2$ for lithium rechargeable batteries at $650^{\circ}C$ (CR650) and 8$50^{\circ}C$ (CR850), respectively. Rietveld indices indicate that $R_{wp}$ with respect to $R_{exp}$ ( $R_{wp}$/ $R_{exp}$) are 9.2%/10.1% for CR650 and 15.9%/9.76% for CR850, respectively. $R_{B}$ and S (GofF) shows 10.9%, 8.54% and 1.9, 1.6, respectively. Rietveld structure refinement reveals that layer structure of LiMn $O_2$ (R3m) coexists with lower symmetry of Li[L $i_{1}$3/M $n_{2}$3/] $O_2$ (C2/c) due to superlattice ordering of Li and Mn in metal-transition containing layers. Unit-cell parameters are calculated as a=2.8520(2)$\AA$, c=14.248(2)$\AA$, V=100.40(l)$\AA^3$ for CR650, and a=2.8504(1)$\AA$, c=14.2371(7)$\AA$, V=100.179(8)$\AA^3$ for CR850. Final chemistry is obtained as Li[L $i_{0.35}$M $n_{0.56}$C $r_{0.09}$] $O_2$ (CR650) and Li[L $i_{0.27}$M $n_{0.61}$C $r_{0.13}$] $O_2$ (CR850), respectively.y...y..vely.y...y..

In-situ Phase Transition Study of Minerals using Micro-focusing Rotating-anode X-ray and 2-Dimensional Area Detector (집속 회전형 X-선원과 이차원 검출기를 이용한 광물의 실시간 상전이 연구)

  • Seoung, Dong-Hoon;Lee, Yong-Moon;Lee, Yong-Jae
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.2
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    • pp.79-88
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    • 2012
  • The increased brightness and focused X-ray beams now available from laboratory X-ray sources facilitates a variety of powder diffraction experiments not practical using conventional in-house sources. Furthermore, the increased availability of 2-dimensional area detectors, along with implementation of improved software and customized sample environmental cells, makes possible new classes of in-situ and time-resolved diffraction experiments. These include phase transitions under variable pressure- and temperature conditions and ion-exchange reactions. Examples of in-situ and time-resolved studies which are presented here include: (1) time-resolved data to evaluate the kinetics and mechanism of ion exchange in mineral natrolite; (2) in-situ dehydration and thermal expansion behaviors of ion-exchanged natrolite; and (3) observations of the phases forming under controlled hydrostatic pressure conditions in ion-exchanged natrolite. Both the quantity and quality of the in-situ diffraction data are such to allow evaluation of the reaction pathway and Rietveld analysis on selected dataset. These laboratory-based in-situ studies will increase the predictability of the follow-up experiments at more specialized beamlines at the synchrotron.