Kim, Shin-Ae;Kim, Seong-Hoon;So, Ji-Yong;Lee, Jeong-Soo;Lee, Chana-Hee
Journal of the Mineralogical Society of Korea
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v.20
no.4
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pp.351-356
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2007
The crystal structure of $Li(ND_4)SO_4$ was analyzed by X-ray and neutron diffraction methods. The crystal is a deuterated $Li(NH_4)SO_4$ and one of the ferroelectric materials with hydrogen atoms. The crystal is orthorhombic at room temperature, $P2_1nb$, with lattice parameters of $a=5.2773(5)\;{\AA},\;b=9.1244(23)\;{\AA},\;c=8.7719(11)\;{\AA}$ and Z=4. Neutron intensity data were collected on the Four-Circle diffractometer (FCD) at HANARO in Korea Atomic Energy Research Institute and X-ray date were given by Prof. Y. Noda of Tohoku University Japan. The structure was refined by full-matrix least-square to final R value of 0.070 for 1450 observed reflections by X-ray diffraction and to final R=0.049 for 745 observed reflections by neutron diffraction. With X-ray data we obtained only one hydrogen atomic position. However, not only all atomic positions of four hydrogen atoms at $NH_4$ but also the occupation factors of D and H were refined with neutron data. From this results we obtained the average chemical structure of this sample, $LiND_{3.05}H_{0.95}SO_4$.
삼팔면체 운모의 결정구조에 대한 연구는 많은 학자들에 의해 진행되어 왔다. 하지만 주로 X선 단결정법을 이용하였기 때문에 수소에 대한 정보는 부족하다. 온도의 증가나 풍화에 의해 결정구조의 변화는 수산화기의 길이나 방향성에 영향을 주는데 위와 같은 X선에 의한 연구로는 한계를 가지게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 중성자 단결정법이나 중성자분말회절법을 사용할 수 있으나 중성자 단결정법은 일정크기 이상($5{\times}5{\times}0.4$mm, Rayner 1974)의 완전한 단결정을 대상시료로 이용해야 하는 단점이 있다. (중략)
질소가스 분위기 중에서 Cu30V70 및 Fe30Cr70 혼합분말을 기계적 합금화 (MA)처리한 결과, 두 합금계에서 비정질화가 관찰되었다. 결정질에서 비정질상으로의 구조변화 과정을 Xtjs 회절 및 중성자 회절법에 의해 관찰되었다. 결정질에서 비정질상으로의 구조변화 과정을 X선 회절 및 중성자 회절법에 의해 관찰하였다. 그 결과, 이 합금계에서의 비정질화는 각 결정구조에서 전형적으로 존재하는 8면체 unit가 선택적으로 붕괴되어 4면체 unit로 변화되어 가는 과정임을 알 수 있었다. 또한, 중성자회절 결과로부터 질소원자는 금속원자로 이루어진 4면체의 중심에 위치하고 있음을 알 수 있었다.
The mechanical alloying (MA) effect in $\sigma$-VFe intermetallic compound was studied by neutron and X-ray diffraction. The structure of MA $\sigma$-VFe powders were characterized by the X- ray diffraction with Cu- $K\alpha$ radiation and neutron diffraction with monochromatic neutrons of $1.835\AA$ using a high resolution powder diffractometer (HRPD). Mechanical alloying of $\sigma$-VFe compound gives rise to a dramatic structural change. After 60 hours of MA, the Fe-Fe distribution of the $\sigma$- phase VFe tetragonal structure with 30 atoms in a unit cell is found to change into that of the $\sigma$-(V,Fe) solid solution with bcc structure, which is a stable phase at elevated temperature above $1200^{\circ}C$. A comparison of X-ray diffraction data for the $\alpha$-phase has been also made with the corresponding neutron diffraction data. The (101) and (111) diffraction peaks of the $\sigma$-phase was clearly observed only in neutron diffraction pattern, which is believed to be a characteristic feature due to the chemical atomic ordering of $\sigma$- VFe phase.
In this study we have derived the two correction methods of hydrogen bonding distance. In case of the intermediate or long hydrogen bond(>2.5 $\AA$), hydrogen bonding distances can be corrected by using the function d(O-H)=exp((2.173-d(O…O))/0.138)+0.958 obtained by least- squares fit to the data from the neutron diffraction at low temperatures. The valence-least-squares method is effective for the distance correction of very short hydrogen bond(<2.5 $\AA$). The distance correction is necessary for the long intermolecular hydrogen bond obtained from X-ray diffraction analysis.
Neutron single crystal and powder diffraction techniques have been applied to the structure analysis of yttria-stabilized zirconium, Z $r_{0.73}$$Y_{0.27}$$O_{1.87}$., prepared by the skull-melting method. The crystal structure has been determined to be cubic symmetry, space group Fm/equation omitted/ with a=5.155(2)$\AA$, V=136.99(5)$\AA$, Z=4, and R(F)=5.65%, $\omega$R(I)=10.57% for 70 integrated intensities of Bragg Peaks observed from single crystal of Z $r_{0.73}$$Y_{0.27}$$O_{1.87}$. The stabilizer atoms randomly occupy the zirconium sites and there are displacements of oxygen atoms with amplitudes of $\Delta$/a~0.033 and 0.11 along <110> and <100> directions from the ideal positions of the fluorite structure, respectively. There are no significant differences in crystallographic data between the single crystal and powder studies. Diffraction pattern after Rietveld refinement, using neutron powder data, has shown the evidence of a tetragonal impurity phase, or a slight tetragonal distortion.
The mechanical alloying (MA) effect in $\sigma$-VFe intermetallic compound was studied by neutron and X-ray diffraction. The structure of MA $\sigma$-VFe powders were characterized by the X- ray diffraction with Cu- $K\alpha$ radiation and neutron diffraction with monochromatic neutrons of $1.835\AA$ using a high resolution powder diffractometer (HRPD). Mechanical alloying of $\sigma$-VFe compound gives rise to a dramatic structural change. After 60 hours of MA, the Fe-Fe distribution of the $\sigma$- phase VFe tetragonal structure with 30 atoms in a unit cell is found to change into that of the $\sigma$-(V,Fe) solid solution with bcc structure, which is a stable phase at elevated temperature above $1200^{\circ}C$. A comparison of X-ray diffraction data for the $\alpha$-phase has been also made with the corresponding neutron diffraction data. The (101) and (111) diffraction peaks of the $\sigma$-phase was clearly observed only in neutron diffraction pattern, which is believed to be a characteristic feature due to the chemical atomic ordering of $\sigma$- VFe phase.
Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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2003.05a
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pp.23-23
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2003
Cu 단결정과 다결정 Cu 막대(rod)를 시료로 하여 구부린 완전결정(bent perfect crystal, BPC)을 이용한 중성자 단색기의 특성을 평가함으로써 단결정 회절 및 집합조직 측정장치인 4축 단결정 회절장치(FCD)에 BPC 단색기를 적용할 수 있는지 시험하였다. 측정은 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로의 571 수평공에 구성된 test station에서 수행하였다. 단색기와 시료 사이의 거리는 3000mm, 시료와 검출기 사이는 600mm, 단색화빔 인출각도(2θ/sub M/)는 44.6°로 고정하여 FCD와 거의 같은 배치를 구현하였다 직사빔의 단면분포와 강도는 저효율 2차원 위치민감형 검출기(2-D PSD)를 이용하여 확인하였다. 이 검출기는 검출면적 90x90㎟, 공간 분해능 1.2mm, 검출효율 약 1%인 저효율 검출기이다. 회절빔은 검출면적 190x190㎟, 검출효율은 1Å에서 60%인 고효율 2-D PSD를 이용하여 측정하였다. Cu 단결정 측정에 사용한 ePC 단색화 결정은 200×40×3.4㎣ 크기의 Si(220) 슬랩이며, 비대칭 기하로 Si(331)면을 사용하여 파장 λ=0.954Å으로 중성자빔을 단색화시켰다. BPC-Si를 구부려 슬랩의 곡률반경을 변화시키면서 단색기-시료-검출기가 평행배치일 때 Cu(200), (220), (400), (420)면의 rocking curve를 측정하여 각 조건에서의 분해능과 강도를 평가하였다. BPC 단색기를 집합조직 측정에 적용할 수 있는지 시험하기 위하여 다결정 Cu 막대(직경 4.5mm, 길이 18mm)를 시료로 선택하였다. 207x30x3.0㎣ 크기의 Si 슬랩을 단색화 결정으로 사용하였다. 이 슬랩은 다양한 결정면을 이용한 특별한 기하를 구현할 수 있도록 Si(111)면에서 10° 벗어난 면을 절단한 것이다. 비대칭 기하로 Si(311)면을 사용하여 파장 λ=1.253Å의 단색화된 중성자빔으로 측정하였다 BPC-Si를 구부려 슬랩의 곡률반경을 변화시키면서 단색기-시료-검출기가 평행파 반평행배치일 때 Cu(111), (200), (220), (311), (331), (420)면의 회절선을 측정하여 각 조건에서 분해능과 강도를 평가하였다.
Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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2003.05a
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pp.22-22
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2003
원자로에서 핵분열에 의해 생성된 고에너지 중성자는 감속재를 통해 열평형에 의해 에너지가 낮춰져 통계적 분포, 즉 Maxwell-Boltzman 운동에 따른 에너지 스펙트림을 갖게 된다. 중성자 산란장치는 통상 단색빔을 이용하므로 단색기(monochiomator)를 통해 이 분포에서 특정 파장의 중성자빔을 인출, 즉 단색화한다. 이때 단색기는 각각의 중성자 산란장치에 사용할 수 있는 특정 파장의 중성자빔을 인출하면서도, 파장의 퍼짐을 적절하게 조절하여 높은 중성자속(neutron flux)을 가지며 분해능도 또한 좋아야 한다. 전통적으로 많이 사용하는 단색화 방법은 결정의 내부결함을 유도하여 만든 모자익(mosaic) 결정을 이용하는 것이다. 이 방법은 특정 파장을 얻으면서도 좋은 분해능과 높은 중성자속을 갖는 모자익 결정을 만들기가 어렵고, 한번 결정된 단색기의 특성을 바꿀 수 없는 단점이 있다. 1980년대부터 몇몇 그룹이 거의 완전하게 성장된 단결정 슬랩을 미세하게 구부려서 탄성변형을 주어 effective 모자익 구조를 발생시킨 '구부린 완전결정(bent perfect crystal, BPC)' 단색기를 개발하여 특정 목적에 활용하는 시도를 하였다. BPC 단색기는 단색화된 중성자빔을 집속(focusing)할 수 있으며, 결정의 구부림 정도를 조절하고 배치 기하를 바꿈으로써 다양한 특성을 갖는 단색빔을 얻을 수 있는 장점이 있다. 이렇게 단색기의 기하학적 변수를 조절함으로써 회절빔의 집속도와 분해능을 조절할 수 있어서 잔류응력 측정이나 단결정 회절 및 집합조직 측정장치 등에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 BPC 단색기의 원리와 여러 배치기하에 따른 빔의 특성을 소개하고자 한다.빔이 시료와 상호 작용하는 면적과 상호작용하지 않을 때의 빔을 회절모드에서 faraday cup으로 측정한 빔전류로 부터 계산하였다. Gibbsite에 대한 전자빔 조사 시 1분 이내에 급격한 Hydroxyl Ion(OH-)의 이탈로 인해 Cibbsite의 구조는 거시적 비정질화가 되며 시간증가에 따라 χ-alumina → ν-alumina → σ-alumina or δ-alumina의 순으로 상전이를 겪는다. 전자빔 조사 시 관찰된 회절자료의 가시적 변화를 통해 illumination angle 1.25mrad(Dose rate : 334 × 10³ e/sup -//sec·n㎡)일 경우 약 3초 이내에 비정질화가 시작됨을 알 수 있었고 이는 약 1 × 10/sup 6/ e/sup -//sec·n㎡ 의 전자선량에 해당되며 이를 기준으로 각각의 illumination angle에 대한 임계전자선량을 평가할 수 있었다. 실질적으로 Cibbsite와 같은 무기수화물의 직접가열실험 시 전자빔 조사에 의해 야기되는 상전이 영향을 배제하고 실험을 수행하려면 illumination angle 0.2mrad (Dose rate : 8000 e/sup -//sec·n㎡)이하로 관찰하고 기록되어야 함을 본 자료로부터 알 수 있었다.운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운
The changes of magnetic properties in neutron irradiated F $e_{81}$$B_{13.5}$S $i_{3.5}$$C_2$ amorphous ribbon were studied by X-ray diffraction, hysteresis loop, temperature dependence of magnetization and complex permeability. The fluences of thermal ( $n_{th}$) and fast ( $n_{f}$) neutron were 6.95$\times$10$^{18}$$n_{th}$ c $m^{-2}$ and 4.56$\times$10$^{16}$$n_{f}$c $m^{-2}$ , respectively. The changes of XRD Profiles were not observable at the neutron irradiated sample. The complex permeability spectra showed that the permeability from domain wall motion decreased due to the increase of pinning force against domain motion by the neutron irradiation, and the relaxation frequency of rotational magnetization moved to higher frequency region. The measurement of hysteresis loop showed the increase of magnetic softness, related to rotational magnetization, but saturation magnetization was decreased in neutron irradiation sample. The Curie temperature was decreased in the neutron irradiated sample.e.e.e.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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