• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.41-41
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• 2007

For use in spintronic materials, dilute magnetic semiconductors (DMS) are under consideration as spin injectors for spintronic devices[l]. $TiO_2$-based DMS doped by a cobalt, iron, and manganese et al. was recently reported to show ferromagnetic properties, even at temperatures above 300K and the magnetic ordering was explained in terms of carrier-induced ferromagnetism, as observed for a III-V based DMS. An anomalous Hall effect (AHE) and co-occurance of superparamagnetism in reduced Co-doped rutile $TiO_{2-\delta}$ films have also been reported[2]. Metal segregation in the reduced metal-doped rutile $TiO_2-\delta$ films still remains as problems to solve the intrinsic DMS properties. Superlattice films have been proposed to get dilute magnetic semiconductor (DMS) with intrinsicroom-temperature ferromagnetism. For a $TiO_2$-based DMS superlattice structure, each layer was alternately doped by two different transition metals (Fe and Mn) and deposited to a thickness of approximately $2.7\;{\AA}$ on r-$Al_2O_3$(1102) substrates by pulsed laser deposition. The r-$Al_2O_3$(1102) substrates with atomic steps and terrace surface were obtained by thermal annealing. Samples of $Ti_{0.94}Fe_{0.06}O_2$(TiFeO), $Ti_{0.94}Mn_{0.06}O_2$(TiMnO), and $Ti_{0.94}(Fe_{0.03}Mn_{0.03})O_2$ show a low remanent magnetization and coercive field, as well as superparamagnetic features at room temperature. On the other hand, superlattice films (TiFeO/TiMnO) show a high remanent magnetization and coercive field. An anomalous Hall effect in superlattice films exhibits hysisteresis loops with coercivities corresponding to those in the ferromagnetic Hysteresis loops. The superlattice films composed of alternating layers of $Ti_{0.94}Fe_{0.06}O_2$ and $Ti_{0.94}Mn_{0.06}O_2$ exhibit intrinsic ferromagnetic properties for dilute magnetic semiconductor applications.

• 한국분말재료학회지
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• 제13권6호
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• pp.401-407
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• 2006

Effects of oxygen deficiency on the room temperature ferromagnetism in Fe-doped reduced $TiO_2$ have been investigated by comparing the air-annealed $Ti_{0.97}Fe_{0.03}O_2$ compound with secondly post-annealed one in vacuum ambience. The air-annealed sample showed a paramagnetic behavior at room temperature. However, when the sample was further annealed in vacuum, a strongly enhanced ferromagnetic behavior was observed at same temperature. $M{\"{o}}ssbauer$ spectra of air-annealed sample at 295K showed a single doublet of $Fe^{3+}$, suggesting that the Fe ions are paramagnetic. On the other hand, the absorption spectra after vacuum-annealing exhibited two doublets, in which one is the same component with air-annealed sample and the other is new doublet corresponding to $Fe^{2+}$ state. This result suggests that the occurrence of ferromagnetism in reduced sample may be interpreted as the contribution of unquenched orbital moment of $Fe^{2+}$ ions.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.650-653
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• 2007

$SnO_2$가 도핑된 $TiO_2$ 분말을 tin (IV) bis(acetylacetonate) dichloride와 titanium diisopropoxide bis(acetylacetonate)를 출발물질로, 유기염료인 quinacridone을 첨가하여 합성하였다. 반응 전후 염료의 구조를 FT-IR로 관찰하였고, 입자의 모양과 형태 및 결정의 구조는 FE-SEM과 XRD 분석기로 알아보았다. 환경오염물질로 유기염료인 indigo carmine을 선택하여 관찰한결과, 아나타제 구조를 갖는 quinacridone이 첨가된 분말을 합성하여, 가시광선 영역에서 광분해 효과를 관찰할 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권2호
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• pp.181-188
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• 2018

Photocatalytic oxidation in the presence of Fe-doped, Zn-doped or Fe-Zn co-doped $TiO_2$ was used to effectively decompose humic acids (HAs) in water. The highest HAs removal efficiency (65.7%) was achieved in the presence of $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn co-doped $TiO_2$ with the Fe:Zn ratio of 3:2. The initial solution pH value, inorganic cations and anions also affected the catalyst photocatalytic ability. The HAs removal for the initial pH of 2 was the highest, and for the pH of 6 was the lowest. The photocatalytic oxidation of HAs was enhanced with the increase of the $Ca^{2+}$ or $Mg^{2+}$ concentration, and reduced when concentrations of some anions increased. The inhibition order of the anions on $TiO_2$ photocatalytic activities was $CO{_3}^{2-}$ > $HCO_3{^-}$ > $Cl^-$, but a slightly promotion was achieved when $SO{_4}^{2-}$ was added. Total organic carbon (TOC) removal was used to evaluate the actual HAs mineralization degree caused by the $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn (3:2) co-doped $TiO_2$. For tap water added with HAs, the $UV_{254}$ and TOC removal rates were 57.2% and 49.9%, respectively. The $UV_{254}$ removal efficiency was higher than that of TOC because of the generation of intermediates that could significantly reduce the $UV_{254}$, but not the TOC.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권4호
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• pp.165-168
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• 2008

동시스퍼터법을 이용하여 Ta이 도핑된 $TiO_2$ 박막을 석영 및 ITO 기판위에 제작하였다. Ta의 도핑량은 동시스퍼터법에 의하여 조절되는 Ta 금속선 길이에 의하여 제어 되었다. Ta이 도핑된 $TiO_2$ 박막은 rutile상에서 anatase상으로 구조변화를 유발 시키며 고용체를 형성했다. Ta의 도핑량이 증가함에 따라 rutile상 보다는 anatase상이 많은 것으로 나타났다. XPS 분석에 따르면 도핑된 Ta은 금속이 아닌 $Ta_2O_5$의 산화물을 형성하는 것으로 나타났다. Ta이 도핑된 $TiO_2$ 전극에서는 자외선(UV) 영역을 포함하여 가시광(VIS) 영역의 빛의 조사에 광전류응답 특성을 발현하였다. 가시광선 영역에서 발현된 광전류 응답 특성은 Ta 도핑에 의하여 $TiO_2$ 밴드갭내에 불순물 준위의 형성에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국안광학회지
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• 제12권1호
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• pp.17-22
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• 2007

Ti-나프텐산염과 금속을 출발원료로 사용하고, 스핀코팅-열분해법을 이용하여 실리카 유리위에 박막을 제조하였다. 도포된 박막은 $500^{\circ}C$ 공기에서 10min동안 열처리하였다. 이를 5회 코팅한 박막은 마지막으로 공기에서 $600^{\circ}C$에서 30min으로 하였다. 박막의 특성을 분석하기 위하여 X-선 회절 분석, 전자현미경, UV스펙트럼을 이용하여 분석하였다. 밴드갭에서 가장 큰 장파장 쪽으로 이동은 Fe을 도핑한 $TiO_2$ 박막이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.140-140
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• 2012

최근에 고체산화물 연료전지(SOFC) 연료극 조건에서 우수한 상 안정성, 높은 혼합 전자/이온 전도도 및 황/탄소 저항성 때문에 yttrium-doped strontium titanium oxide (Y-doped SrTiO3)가 대체 연료극 재료로 주목을 받아 왔다. 그러나 Y-doped SrTiO3는 연료 산화에 대해서 기존의 Ni 계열 연료극보다 낮은 전기화학적 활성을 보이는 단점이 있다. 따라서, 효율적인 Y-doped SrTiO3 계열의 연료극 재료를 개발하기 위해서는 Y-doped SrTiO3의 연료극 특성 및 반응성의 이해가 필수적이다. 본 발표에서는 SOFC 연료극에서 수소 산화 반응성을 결정함에 있어 표면 산소 vacancy 형성 에너지의 역할에 대한 spin-polarized DFT (density functional theory) 결과를 발표할 예정이다. 표면 산소 vacancy 형성 에너지는 수소 산화 반응[H2+O (surface) ${\rightarrow}$ OH+OH ${\rightarrow}$ H2O+O (vacancy)]과 밀접한 관계가 있다는 것을 확인하였다. 또한 Y-doped SrTiO3의 표면을 3d-전이금속을(Sc, V, Cr, Fe, Co, Mn, Ni, Cu) 도핑함으로써 표면 산소 vacancy 형성 에너지를 제어할 수 있다는 것을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.61-67
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• 2020

BiFeO₃ with perovskite structure is a well-known material that has both ferroelectric and antiferromagnetic properties called multiferroics. However, leaky electrical properties and difficulty of controlling stoichiometry due to Bi volatility and difficulty of obtaining high relative density due to high dependency on the ceramic process are issues for BiFeO₃ applications. In this work we investigated the sintering behavior of samples with different stoichiometries and sintering conditions. To understand the optimum sintering conditions, nonstoichiometric Bi_1±xFeO_3±δ ceramics and Ti-doped Bi_1.03Fe_1-4x/3Ti_xO₃ ceramics were synthesized by a conventional solid-state route. Dense single phase BiFeO₃ ceramics were successfully fabricated using a two-step sintering and quenching process. The effects of Bi volatility on microstructure were determined by Bi-excess and Ti doping. Bi-excess increased grain size, and Ti doping increased sintering temperature and decreased grain size. It should be noted that Ti-doping suppressed Bi volatility and stabilized the BiFeO₃ phase.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.561-564
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• 2006

$SnO_{2}$가 도핑된 아나타제형의 $TiO_{2}$ 분말을 tin (IV) bis (acetylacetonate) dichloride와 titanium diisopropoxide bis (acetyl- acetonate)를 출발물질로, polyethylene glycol (PEG)을 첨가하여 합성하였다. 반응과정에 대한 구조변화를 FT-IR로 추적하였고, 입자의 모양과 형태 및 결정의 구조는 FE-SEM과 XRD 분석기로 관찰하였다. 합성된 분말의 광촉매 효과는 환경오염물질로 indigo carmine (IC)을 선택하여 UV-visible 스펙트라로 관찰하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제5권3호
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• pp.209-214
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• 1995

99.9%의 $Fe_2O_3$ 를 0.2 wt% 첨가한 $SrTiO_3$ 단결정을 air 분위기와 질소분위기하에서 floating zone 법으로 성장시켰다. 성장속도는 5mm/hr 였으며 회전속도는 30rpm이었다. 육성한 결정을 성장방향에 수직하게 절단하여 준비한 시편을 질소분위기하에서 900, 1000, $1100^{\circ}C$에서 2시간동안 annealing한 후 비저항을 측정하였다. 측정한 비저항치를 전기전도도로 전환하고 이를 이용해 계산한 activation energy로서 전기전도도 향상기구를 설명하고자 하였다.