• 제목/요약/키워드: Nonstoichiometric

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혼합원자가 Sr$_{1+x}Er _{1-x} FeO _{4-y}$ 훼라이트계의 비화학양론과 물성연구 (A Study on Nonstoichiometry and Physical Properties of the Mixed Valency Sr$_{1+x}Er _{1-x} FeO _{4-y}$ Ferrite System)

  • 여철현;유광선;편무실;이성주;최중길
    • 대한화학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.99-104
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    • 1991
  • $K_2NiF_4$형 층상 구조를 갖는 Sr$_{1+x}Er _{1-x} FeO _{4-y}$계에서 x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 및 1.00인 비화학양론적 화합물 고용체를 1350$^{\circ}$C 대기압에서 제조하였다. X-선 회절 분석결과로 모든 조성에서 고용체의 결정 구조는 준정방정계(pseudo-tetragonal system)였다. 비화학양론적 조성식은 Mohr염 분석으로 결정하였다. Fe$^{4+}$ 이온의 양은 x값이 0.50까지 증가함에 따라 증가하다가 다시 감소하였고 산소 비화학량은 증가하였다. 도한 시료의 Fe$^{3+}$와 Fe$^{4+}$의 혼합원자가 상태를 298K에서 Mossbauer 분광분석으로 확인할 수 있었다. 전기전도도 측정 결과에 따르면 전기전도도는 반도체 영역인 10-2 ∼ 10-7(${\Omega}$-1cm-1)범위에서 변하였고, 활성화에너지는 Fe$^{4+}$의 몰비인 ${\tau}$값이 증가함에 따라 감소하였다. 전기전도성 메카니즘은 Fe$^{3+}$와 Fe$^{4+}$의 혼합원자가 상태간의 전도성전자 건너뜀 모델로 설명할 수 있다.

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$Sr_{1+x}Ho_{1-x}FeO_{4-y}$계의 비화학량론적 조성과 그 물성에 관한 연구 (Study of Nonstoichiometric Composition and Physical Properties of $Sr_{1+x}Ho_{1-x}FeO_{4-y}$ System)

  • 유광선;유광현;노권선;여철현
    • 대한화학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.923-928
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    • 1993
  • $K_2NiF_4$형 구조를 갖는 $Sr_{1+x}Ho_{1-x}FeO_{4-y}$ (x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 및 1.00) 고용체계를 대기압과 1550$^{\circ}$C에서 제조하였다. 이 시료들의 X-선 회절도는 전 x 영역에서 모든 시료와 결정학적 상이 정방정계임을 나타내고 있다. 격자부피는 $Sr^{2+}$ 이온이 치환되는 양이 증가함에 따라 계속적으로 증가한다. 전체 철이온에 대한$ Fe^{4+}$ 이온의 몰비인${\tau}$값은 시료의 Mohr 염 적정으로 결정하였으며 x값과 ${\tau}$값으로부터 산소비화학량인 y값을 계산하였다. ${\tau}$값과 y값은 x값의 증가에 따라서 증가함을 알 수 있었다. x값, ${\tau}$값 y값을 일반식 $Sr_{1+x}Ho_{1-x}Fe^3_{1-}\;^+_{\tau}Fe_{\tau}^{4+}O_{4-y}$에 대입하여 비화학량론적 화학식을 결정하였다. Mossbauer 스펙트라는 $Fe^{3+}$ 이온과 $Fe^{4+}$ 이온의 혼합원자가 상태와 배위상태를 나타낸다. 각 시료들의 자기적 성질은 상온에서 상자성임을 알 수 있다. 전기전도도는 1.0 ~ 1 ${\times}\;10^{-9}{\Omega}^{-1}cm^{-1}$의 범위의 반도체 영역에서 변한다. 전기전도도의 활성화 에너지는${\tau}$값이 증가함에 따라 감소함을 알 수 있다. 전도성 메카니즘은 $Fe^{3+}$$Fe^{4+}$ 이온간에 전도성 전자의 건너뜀 모델로 설명되어야 한다.

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산화 이테르븀의 비화학양론 (Nonstoichiometry of the Ytterbium Oxide)

  • 여철현;김형락;노권선;김규홍;오응주
    • 대한화학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.511-516
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    • 1992
  • 산화이테르븀의 비화학양론적 화학식인 YbO$_x$의 x값을 600∼1150$^{\circ}C$ 온도범위와 1.00 ${\times}$ 10$^{-2}$ 산소분압∼대기압 하에서 측정된 결과 1.5543∼1.60794에서 변화되었다. YbO$_{1.5+x'}$로 표시되는 비화학양론적 조성식에서 x'의 생성엔탈피는 위의 산소분압 조건하에서 각각 1.55, 1.18 및 1.05kJ/mol이었다. 이 산화물의 전기전도도는 600∼1100$^{\circ}C$의 온도범위와 1.00 ${\times}$ 10$^{-5}$ ∼ 2.00 ${\times}$ 10$^{-1}$ atm의 산소분압 하에서 반도체 영역인 10$^{-9}$∼10$^{-5}\;{\Omega}^{-1}$ cm$^{-1}$ 범위에서 변화하였다. 전기전도도의 아레니우스 도시는 직선성을 보이며 활성화에너지는 1.7eV이었다. 전기전도도는 산소분압이 증가함에 따라 증가하였으며 산소분압 의존성 또는 1/n값은 1/5.3이었다. x값, ${\sigma}$값 및 열역학적 데이타를 사용하여 이 산화물의 비화학양론적 전도성 메카니즘을 고찰하였다.

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Formation of Au Particles in Cu2-xICu2IIO3-δ (x ≈ 0.20; δ ≈ 0.10) Oxide Matrix by Sol-Gel Growth

  • Das, Bidhu Bhusan;Palanisamy, Kuppan;venugopal, Potu;Sandeep, Eesam;Kumar, Karrothu Varun
    • 대한화학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.29-33
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    • 2017
  • Formation of Au particles in nonstoichiometric $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxide from aniline + hydrochloric acid mixtures and chloroauric acid in the ratios 30 : 1; 60 : 1; 90 : 1 (S1-S3) by volume and 0.01 mol of copper acetate, $Cu(OCOCH_3)_2.H_2O$, in each case is performed by sol-gel growth. Powder x-ray diffraction (XRD) results show Au particles are dispersed in tetragonal nonstoichiometric dicopper (I) dicopper (II) oxides, $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$). Average crystallite sizes of Au particles determined using Scherrer equation are found to be in the approximate ranges ${\sim}85-140{\AA}$, ${\sim}85-150{\AA}$ and ${\sim}80-150{\AA}$ in S1-S3, respectively which indicate the formation of Au nano-micro size particles in $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxides. Hysteresis behaviour at 300 K having low loop areas and magnetic susceptibility values ${\sim}5.835{\times}10^{-6}-9.889{\times}10^{-6}emu/gG$ in S1-S3 show weakly ferromagnetic nature of the samples. Broad and isotropic electron paramagnetic resonance (EPR) lineshapes of S1-S4 at 300, 77 and 8 K having $g_{iso}$-values ${\sim}2.053{\pm}0.008-2.304{\pm}0.008$ show rapid spin-lattice relaxation process in magnetic $Cu^{2+}$ ($3d^9$) sites as well as delocalized electrons in Au ($6s^1$) nano-micro size particles in the $Cu_{2-x}{^I}Cu{_2}^{II}O_{3-{\delta}}$ ($x{\approx}0.20$; ${\delta}{\approx}0.10$) oxides. Broad and weak UV-Vis diffuse reflectance optical absorption band ~725 nm is assigned to $^2B_{1g}{\rightarrow}^2A_{1g}$ transitions, and the weak band ~470 nm is due to $^2B_{1g}{\rightarrow}^2E_g$ transitions from the ground state $^2B_{1g}$(${\mid}d_{x^2-y^2}$>) of $Cu^{2+}$ ($3d^9$) ions in octahedral coordination having tetragonal distortion.

산화티탄 (IV)의 비화학양론에 관한 연구 (Study of the Nonstoichiometry of Titanium Dioxide)

  • 여철현;김대욱;최재시
    • 대한화학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.323-332
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    • 1976
  • 산화티탄(IV)의 비화학양론적 화학식인 $TiO_{2-x}$ 혹은 $TiO_{2-(x^0+x')}$의 값 혹은 $x^0+x'$ 값을 특수히 고안한 자기석영마이크로천칭을 사용하여 $1{\times}10^{-6}{\sim}-1$ 기압의 산소압력 범위와 600~$1300^{\circ}C$온도범위에서 측정하였다. 표준상태에서 rutile의 x값에 대한 기준 혹은 $x^0$값은 0.00148이다. 1기압 산소압력하에서 x값은 온도가 상승하면 차차로 감소하여 $1130^{\circ}C$에서는 화학양론적인 rutile을 형성한다. $1{\times}10^{-6}∼1${\times}$10^{-2}$ 기압 산소압력 범위와 600~$1300^{\circ}C$ 온도범위에서 x값은 0.00148 ∼ 0.01719 범위에서 변한다. 위 조건에서 비화학양론적 rutile의 생성엔팔피 $({\Delta}H_f)$는 21.05 ∼ 29.97 Kcal/mole 범위에서 변한다. logx'를 $log Po_2$에 대하여 (혹은 (log x'= 1n/$log Po_2$) 도시한 직선의 기울기에서 계산한 1/n값은 $1{\times}10^{-6}1{\sim}{\times}10^{-4}$기압의 낮은 산소압력 범위에서 $-{\frac{1}{2}}{\sim}-{\frac{1}{4}}$ 범위의 값을 갖는다. rutile의 안전성, 전기전도성, 촉매성, 및 결핍성 등과 같은 이산화티탄(IV)의 여러가지 물성을 x값에 의하거나 x값의 온도와 산소압력 의존성에서 계산한 열역학적인 데이타에 의하여 설명할 수 있다.

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산화니오브의 비화학양론 (Nonstoichiometry of the Niobium Oxide)

  • 여철현;노권선;이성주;김규홍;오응주
    • 대한화학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.329-334
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    • 1991
  • 비화학양론적 화합물 NbO$_x$의 x값과 전기 전도도를 2 ${\times} 10 ^{-1}{\sim}1{\times}10^{-5}$ atm의 산소 압력 범위와, 700 ~ 1100$^{\circ}C$의 온도 범위에서 측정하였다. 1 ${\times}$ 10$^{-2}$ atm 이상의 산소 압력 범위에서 NbO$_x$는 화학양론적인 조성인 Nb$_2$O$_5$를 갖는다. x값은 1 ${\times}$ 10$^{-3}$ atm 이하의 산소 압력 범위와 700 ~ 1100$^{\circ}C$의 온도 범위에서 2.48491 ∼ 2.49900 이었다. 그 조건에서 NbO$_{2.50000-x'}$에서 x'의 생성 엔탈피(${\Delta}H_f$)는 15.98에서 17.26kcal/mol로 증가하였으며, 산화물의 전기 전도도는 10$^{-4}$에서 10$^{-1}{\Omega}^{-1}$cm$^{-1}$까지 변하였다. 전기 전도도(${\sigma}$)의 활성화 에너지는 약 1.7 eV이고 산소 압력 의존성(또는 1/n값)은 -1/4 이다. x값, ${\sigma}$값 및 열역학적 data로부터 산화물의 비화학양론적 전도 메카니즘을 논의하였다.

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열분해법에 의해 제조한 비화학양론조성을 갖는 비스머스 치환 이트리움-철-가네트 박막의 구조적, 자기적 및 자기광학적 특성 (Structural, Magnetic, and Magneto-Optic Properties of Nonstoichiometric Bismuth-Substituted Yttrium lron Gamet Films Prepared by Pyrolysis)

  • Jae-Kyong Cho
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.39-43
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    • 1994
  • 열분해법을 이용하여, 양이온 비가 Bi:Y:Fe=1.5+u:1.5:5 및 Bi:Y:Fe=1.5:1.5+v:5 ($-0.7{\leq}u{\leq}1.0,\;-0.7{\leq}v{\leq}1.3$)인, 비화학양혼조성을 갖는 비스머스 치환 이트리움 철 가네트 다결정 박막을 제조했다. 각 열처리 온도에서 생성된 이 박막들내의 결정상들을 고출력 X-선 최절 분석기를 이용하여 분석했다. 또한, u, v에 따른 이 박막들의 포화자화, 큐리온도 및 파장 633nm에서의 훼러데이 회전각을 측정했다. 비스머스 및 이트리움을 화학양론조성보다 소량 투여한 박막들에서는, 가네트상과 함께 불순물상이 관찰되었다. 한편, 비스머스 및 이트리움을 과량 투여한 박막들에서는 불순물상에 의한 회절 라인은 검출되지 않고, 가네트상에 의한 최절 라인만이 넓은 조성 영역($0{\leq}u{\leq}0.5,\;0{\leq}v{\leq}0.7$)에서 관찰되었다. 그러나, 이 과량 투여한 박막들의 자기적 및 자기광학적 특성은, X-선 분석으로는 검출되지 않는 미량의 불순물상이 존재한다고 가정하는 것에 의해서만 설명할 수 있었다.

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Comparison of Blue Luminescence Between Spark-processed Photoluminescian Silicon and Ambient Air Aged Anodically Etched Porous Silicon

  • Chang, Sung-Sik;Yoon, Sang-Ok
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권3호
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    • pp.137-141
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    • 1996
  • Ambient air aged anodically etched porous silicon (PS) and spark-processed silicon (sp-Si) show interesting similarities and dissimilarities in some of their luminescence-related properties. Among these similarties are: (1) the photoluminescence (PL) peak maximum in the blue/violet (410 nm);(2) the blue/violet PL peak positions are essentially unchanged with temperature ; (3) PL decay times in the nanosecond region which are independent of the detection wavelength, which is much faster in decay times compared to that of observed decay time in $SiO_2$.Among the dissimilarities are: (1) the PL intensity of blue/violet luminescence, namely, the PL intensity of sp-Si is at least 2 orders of magnitude larger than that of an ambient air aged PS; (2) the blue/violet PL intensity of sp-Si is more stable than that of ambient air aged PS under UV illuminations; (3) FTIR spectra of sp-Si favor those modes, which involve silicon -oxygen bonds in $SiO_2$ stoichiometry, whereas ambient air aged PS can be considered as a nonstoichiometric oxide judging from the observed vibrational spectra.

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$KMgCl_3$결정의 육성과 강탄성적 성질에 관한 연구 (The crystal growth and ferroelasticity of the crystal $KMgCl_3$)

  • 조용찬;정희태;박상언;박진습;황윤회;정세영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.544-549
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    • 1998
  • $KMgCl_3$ 단결정을 Ar 분위기에서 최초로 Czochralski 방법을 사용하여 육성하였다. 원료시약 KCl과 $KMgCl_2$를 화학량론적인 혼합으로는 KMgCl3를 육성할 수 없었고 비화학량론적인 방법을 사용하여 $KMgCl_3$를 육성할 수 있었다. KCl과 MgCl2를 1:1의 비율로 혼합하여 결정을 육성하였을 때에는 $K_2MgCl_4$단결정이 육성되었다. 육성되어진 $KMgCl_3$ 단결정의 연속적 상전이점들을 확인하기 위하여 DTA, DSC 등이 열적 실험을 수행하였다. 그리고 $KMgCl_3$ 단결정이 강탄성적 성질을 가짐을 확인하였으며 고온 편광현미경을 사용하여 온도에 따른 강탄성 domain의 변화를 조사하였다. 또한 stress-strain 이력곡선의 조사를 통하여 결정내 spontaneous strain의 온도에 따른 변화를 조사하였다.

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승화법에 의한 6H-SiC 단결정 성장 : (II) 내부 결함 해석 (6H-SiC single crystal growth by the sublimation method : (II) the analysis of internal defects)

  • 김화목;강승민;주경;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.191-196
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    • 1997
  • 다양한 미세결함분석기술(OM, TEM, AFM)을 이용하여 승화법에 의해서 성장된 6H-Sic 단결정 wafer의 내부미소결함을 분석하였다. Wafer내부에는 6각판상헝의 석출물 및 micropipes들이 독립적으로 혹은 혼합적으로 존재하고 있음이 확인되었고, TEM 분석에 의한 비정질상의 검출로 이들은 불안정한 결정성장 인자나 비화학양론적 $Si_{1-x}_xC_x$ 화합물 형성에 기인한다는 사실을 확인하였다.

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