• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.10 no.2
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• pp.74-80
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• 2000

CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$(0.0$\leq$x$\leq$1.0) ferrites have been fabricated by sol-gel method. The crystallographic and magnetic properties of the samples were investigated by means of x-ray diffraction, scanning electron microscophy, Mossbauer spectroscopy and vibrating sample magnetometry. The structure of all the samples is cubic spinel type and the lattice constant decrease with increasing Cr content. The substituted Cr ions were located only in the B-site. The particle size also decreases with increasing Cr content. The Mossbauer spectra consist of two sextets due to Fe$^{3+}$ions at A- and B sites for 0.0$\leq$x$\leq$0.6, while, a paramagnetic doublet appears for 0.8$\leq$x$\leq$1.0. The magnetic hyperfine field decreases with increasing Cr content. The relaxation spectra was shown at 0.8$\leq$x$\leq$1.0 in CoCr$_{x}$ Fe$_{2-x}$O$_4$. The coercivity decreases drastically, while, the saturation magnetization decreases linearly with increasing x.ing x.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.6
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• pp.720-725
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• 2017

M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) catalysts were prepared for the partial oxidation of methane (POM) to syngas. The catalysts were characterized by BET, TEM, and XPS. The BET-specific surface area and average pore size for M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) were 538.8, 504.3, and $447.3m^2/g$ and 6.4, 6.8, and 7.1 nm, respectively. TEM results showed that the mesoporous hexagonol structure was formed for SBA-15, while the homogeneous dispersion of Ni and Ce particles on the surface was formed for Ce(10)-Ni(5)/SBA-15 caused by the confinment effect of SBA-15. XPS data confirmed that $Ce^{4+}$ and $Ce^{3+}$ on the surface catalyst have two oxidation states due to the lattice oxygen species ($O^{2-}$, $O^-$). The yields of POM to syngas over Ce(10)-Ni(5)/SBA-15 were 52.9% $H_2$ and 21.7% CO at 1 atm, 973 K, $CH_4/O_2=2$, $GHSV=1.08{\times}10^5mL/g_{cat.}{\cdot}h$, and these values were kept constant even after 75 h on streams. The same tendency of syngas yields was observed for M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm). These results confirm that the redox reaction of promoters including Ce, Nd, and Sm enhanced the stability and yield of catalysts.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.1
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• pp.28-33
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• 2006

La substituted perovskite $BiFeO_3$ have been prepared by a sol-gel method. Magnetic and structural properties of the powders were characterized with Mossbauer spectroscopy, XRD, SEM, and TG-DTA. The crystal structure is found to be a rhombohedrally distorted perovskite structure with the lattice constant $\alpha=3.985{\AA}\;and\;\alpha=89.5^{\circ}.\;Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ powders that were annealed at and above $600^{\circ}C$ have a single-phase perovskite structure. However, powders annealed at $900^{\circ}C$ have a typical perovskite structure with small amount of $Bi_2O_3$ phase. The Neel temperature of $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ is found to be $680\pm3K$. The isomer shift value at room temperature is found to be 0.27 mm/s relative to the Fe metal, which is consistent with high-spin $Fe^{3+}$ charge states. Debye temperature far$Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ is found to be $305\pm5K$. The average hyperfine field $H_{hf}(T)$ of the $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$, shows a temperature dependence of $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.42(T/T_N)^{3/2}-0.13(T/T_N)^{5/2}$ for $T/T_N<0.7$ indicative of spin-wave excitation.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.10 no.5
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• pp.220-224
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• 2000

Ultra-fine $Co_{1+x}$F $e_{2-}$2x/ $Ti_{x}$ $O_4$ferrite powders have been prepared by the sol-gel method. The crystallographic and magnetic properties of the sample have been investigated by means of x-ray diffraction, Mossbauer spetroscopy and vibrating sample magnetometry. The formation of nano crystallized particles is confirmed. The x-ray diffractions of all samples with various compositions clearly indicate the presence of spinel structure. The Mossbauer spectra could be fitted as the superposition of two sextets due to F $e^{3+}$ A-site and B-site. The IS and QS values nearly constant with substituted Co-Ti contents, whereas $H_{hf}$ of B-site decreases with increasing Co-Ti substitution in $Co_{1+x}$F $e_{2-}$2x/ $Ti_{x}$ $O_4$. The magnetic behaviour of powders shows that the saturation magnetization and the coercivity decrease with increasing x in $Co_{1+x}$F $e_{2-}$2x/ $Ti_{x}$ $O_4$.$.X>.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.25 no.4
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• pp.127-134
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• 2015

Aluminum nitride (AlN) single crystals have attracted much attention for a next-generation semiconductor application because of wide bandgap (6.2 eV), high thermal conductivity ($285W/m{\cdot}K$), high electrical resistivity (${\geq}10^{14}{\Omega}{\cdot}cm$), and high mechanical strength. The bulk AlN single crystals or thin film templates have been mainly grown by PVT (sublimation) method, flux method, solution growth method, and hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method. Since AlN suffers difficulty in commercialization due to the defects that occur during single crystal growth, crystalline quality improvement via defects analyses is necessary. Etch pit density (EPD) analysis showed that the growth misorientations and the defects in the AlN surface exist. Transmission electron microscopy (TEM) and electron back-scattered diffraction (EBSD) analyses were employed to investigate the overall crystalline quality and various kinds of defects. TEM studies show that the morphology of the AlN is clearly influenced by stacking fault, dislocation, second phase, etc. In addition EBSD analysis also showed that the zinc blende polymorph of AlN exists as a growth defects resulting in dislocation initiator.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.167-167
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• 2013

최근에 산화물 형광체는 황화물 형광체에 비해 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 백색 발광 다이오드, 전계방출 디스플레이와 플라즈마 디스플레이 패널에 그 응용성을 넓히고 있다. 마그네슘 니오베이트(magnesium niobate, MgNb2O6)는 우수한 유전 특성(상대 유전상수=18.4)을 나타내기 때문에 마이크로파 유전체로 응용 가능하며, 단일상 릴랙서 페라브스카이트(relaxor perovskite) Pb(Mg1/3Nb2/3)O3을 합성하기 위한 전구체 (precursor)로 널리 사용되고 있으며, 나이오븀산염 이온에서 다양한 색상을 방출하는 활성제 이온으로 효율적인 에너지 전달이 일어남으로써 Sm3+, Dy3+, Eu3+와 같은 희토류 이온의 좋은 모체 격자로 개발할 수 있다. 본 연구에서는 마그네슘 니오베이트 MgNb2O6 모체 결정에 다양한 활성제 이온, 즉 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 천연색 형광체를 합성하고자 한다. 특히, 모체 결정에 주입되는 활성제 이온 주위의 국소적인 환경이 반전 대칭에서 변형되는 척도를 조사하여 활성제의 주 발광 파장의 세기가 최대가 되는 최적의 조건을 결정하고자 한다. Mg1-1.5xNb2O6:REx3+ 형광체 분말 시료는 초기 물질 MgO, Nb2O5와 희토류 이온을 화학 반응식에 맞게 정밀 저울로 측량하여 플라스틱 용기에 ZrO2 볼과 함께 넣고, 소정의 에탄올을 채운 뒤 밀봉하고서, 300 rpm의 속도로 20시간 볼밀 (ball-mill) 작업을 수행하였다. 그 후, 체(sieve)로 ZrO2 볼을 걸러낸 다음에 혼합된 용액을 각 비커에 담아서 $40^{\circ}C$의 건조기에서 24시간 건조하였고, 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈고 80 ${\mu}m$의 체로 걸러낸 후에, 알루미나 도가니에 활성제 이온별로 각각 담아, 전기로에 장입하여 매분당 $5^{\circ}C$의 비율로 온도를 상승시켜 $350^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소 공정을 실시한 후에, 온도를 계속 일정한 율로 증가시켜 $1,200^{\circ}C$에서 5시간 동안 소성하여 합성하였다. 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 $Cu-K{\alpha}$ 복사선(파장: 1.5406)을 사용하여 X-선회절장치로 측정하였으며, 형광체의 표면 형상은 전계형 주사전자현미경으로 관측하였다. 흡광와 발광스펙트럼은 제논 램프를 광원으로 갖는 형광 광도계를 사용하여 측정하였다. 모체 결정에 활성제 이온 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+가 도핑된 형광체 분말은 각각 적색, 주황색, 황색, 녹색 발광이 관측되었다. 각 발광 스펙트럼과 결정 입자의 크기와 형상 사이의 상호 관계를 조사하였다. 실험 결과로부터, 각 형광체의 발광 파장은 활성제 이온의 종류 와 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 형광체 시료 합성시 활성제 이온의 농도를 선택적으로 조절함으로써 발광의 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.5
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• pp.633-638
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• 2011

Mn substituted La, Sr or Ba-hexaaluminate were prepared by $(NH_4)_2CO_3$ co-precipitate method and calcined at $1,200^{\circ}C$ for 5 h. Catalysts were characterized by X-ray diffraction and $N_2$ physisorption and scanning electron microscope (SEM). Compared to $SrMnAl_{11}O_{19}$ and $BaMnAl_{11}O_{19}$, $LaMnAl_{11}O_{19}$ in which La located at mirror plane showed better crystallinity and high surface area, 13 $m^2/g$. $LaMnAl_{11}O_{19}$ revealed well developed plate-like structure which is characteristic structure of hexaaluminate. The catalytic activity of methane combustion increased in the following order: $LaMnAl_{11}O_{19}$ > $SrMnAl_{11}O_{19}$ > $BaMnAl_{11}O_{19}$ and was dependent on surface area of catalysts. 60 wt% $CeO_2/LaMnAl_{11}O_{19}$ calcined at $700^{\circ}C$ showed enhanced methane activity and methane was oxidized completely at low temperature ($700^{\circ}C$). It was confirmed that addition of ceria seems to be effective for the low and middle temperature combustion of methane. But, after calcination at high temperature of $1,200^{\circ}C$, it lost the promoting effect of ceria due to increase of ceria particle size and it had a limit to applying to the high temperature catalytic combustion.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.19 no.3
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• pp.80-86
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• 2016

High Ni content layered oxide materials for the positive electrode in lithium-ion batteries have high specific capacity. However, their poor electrochemical and thermal stability at elevated temperature restrict the practical use. A small amount of $Al_2O_3$ was added to the mixture of transition metal hydroxide and lithium hydroxide. The $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$ was simultaneously doped and coated with $Al_2O_3$ during heat-treatment. Electrochemical characteristics of modified $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$ were evaluated by the galvanostatic cycling and the LSTA(linear sweep thermmametry) at the constant voltage conditions. The nano-sized $Al_2O_3$ added materials show better cycle performance at elevated temperature than that of micro-sized $Al_2O_3$. As the added amount of nano-$Al_2O_3$ increased, the thermal stability of electrode also enhanced, but the use of 2.5 mol% Al showed the best high temperature performance.