• 제목/요약/키워드: lanthanum oxide

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마이크로-소프트 포트란을 이용한 복합 산화물 결정의 분자 궤도함수 계산 (Crystal Molecular Orbital Calculation of the Lanthanum Nickel Oxide by Means of the Micro-Soft Fortran)

  • 구현주;이광순;안운선
    • 대한화학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.685-691
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    • 1995
  • 결정 분자 궤도함수[EHTB]를 계산할 수 있는 VAX 컴퓨터용 EHMACC와 EHPC 프로그램을, 마이크로-소프트 포트란을 이용하는 PC로 계산할 수 있도록 변환하였다. 이 프로그램을 이용하여 perovskit 구조의 $LaNiO_3$ 단위세포와 ($2{\times}2{\times}1$)으로 확장된 구조에 대한 띠 구조를 계산한 결과, ${\Gamma}{\rightarrow}H,\;H{\rightarrow}N$$N{\rightarrow}{\Gamma}$ 방향(2차원)에서는 bend gap이 0.35eV인 반도체의 성질을 나타내고, ${\Gamma}{\rightarrow}P$$P{\rightarrow}N$ 방향(3차원)에서는 금속성의 성질을 나타내었다. 또 이들 결정에 관한 DOS와 COOP를 고찰한바, $LaNiO_3$에서 산소원자의 DOS는 니켈원자의 결함보다는 산소원자의 위치에 영향을 받아 서로 다른 종류의 산소원자로 존재할수 있음을 알았다.

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A Facile Combustion Synthesis Route for Performance Enhancement of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF6428) as a Robust Cathode Material for IT-SOFC

  • Yoo, Young-Sung;Namgung, Yeon;Bhardwaj, Aman;Song, Sun-Ju
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.497-505
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    • 2019
  • Lanthanum-based transition metal cations containing perovskites have emerged as potential catalysts for the intermediate-temperature (600-800℃) oxygen reduction reaction (ORR). Here, we report a facile acetylacetone-assisted combustion route for the synthesis of nanostructured La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ (LSCF6428) cathodes for intermediate-temperature solid-oxide fuel cells (IT-SOFCs). The as-prepared powder was analyzed by thermogravimetry analysis-differential scanning calorimetry. The powder calcined at 800℃ was characterized by X-ray diffraction, scanning electrode microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and Brunauer-Emmett-Teller surface area measurements. It was found that the porosity of the air electrode significantly increased by utilizing the nanostructured LSCF6428 instead of commercial powder. The performance of a single cell fabricated with the nanostructured LSCF6428 cathode increased by 112%, from 0.4 to 0.85 W cm-2, at 700℃. Electrochemical impedance spectroscopy showed a considerable reduction in the area-specific resistance and activation energy from 133.5 to 61.5 kJ/mol, resulting in enhanced electrocatalytic activity toward ORR and overall cell performance.

P-type Electrical Characteristics of the Amorphous La2NiO4+δ Thin Films

  • Hop, Dang-Hoang;Lee, Jung-A;Heo, Young-Woo;Kim, Jeong-Joo;Lee, Joon-Hyung
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.231-236
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    • 2018
  • We report p-type electrical characteristics of the amorphous $La_2NiO_{4+{\delta}}$ thin films which were sputtered on the glass substrates using an RF sputtering system. As-deposited thin films at room temperature and $300^{\circ}C$ were amorphous in nature. Post-annealing of the thin film samples over $400^{\circ}C$ resulted in the nano-crystallization of the $La_2NiO_{4+{\delta}}$. The electrical properties of the films were much dependent on the oxygen partial pressure, temperature of the post-annealing and sputtering ambient. The as-deposited samples at room temperature show a hole concentration of $7.82{\times}10^{13}cm^{-3}$, and it could be increased as high as $3.51{\times}10^{22}cm^{-3}$ when the films were post-annealed in an oxygen atmosphere at $500^{\circ}C$. Such p-type conductivity behavior of the $La_2NiO_{4+{\delta}}$ films suggests that the amorphous and nano-crystallized $La_2NiO_{4+{\delta}}$ films have potential for the application as p-type semiconductive or conductive materials at low temperatures where material diffusion is limited.

과량의 니켈 첨가로 합성된 NiO와 Co3O4가 도핑된 La(CoNi)O3 페로브스 카이트의 알칼리용액에서 산소환원 및 발생반응 특성 (Characterization of NiO and Co3O4-Doped La(CoNi)O3 Perovskite Catalysts Synthesized from Excess Ni for Oxygen Reduction and Evolution Reaction in Alkaline Solution)

  • 버링;임형렬;이홍기;박경세;심중표
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.41-52
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    • 2021
  • NiO and Co3O4-doped porous La(CoNi)O3 perovskite oxides were prepared from excess Ni addition by a hydrothermal method using porous silica template, and characterized as bifunctional catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) for Zn-air rechargeable batteries in alkaline solution. Excess Ni induced to form NiO and Co3O4 in La(CoNi)O3 particles. The NiO and Co3O4-doped porous La(CoNi)O3 showed high specific surface area, up to nine times of conventionally synthesized perovskite oxide, and abundant pore volume with similar structure. Extra added Ni was partially substituted for Co as B site of ABO3 perovskite structure and formed to NiO and Co3O4 which was highly dispersed in particles. Excess Ni in La(CoNi)O3 catalysts increased OER performance (259 mA/㎠ at 2.4 V) in alkaline solution, although the activities (211 mA/㎠ at 0.5 V) for ORR were not changed with the content of excess Ni. La(CoNi)O3 with excess Ni showed very stable cyclability and low capacity fading rate (0.38 & 0.07 ㎶/hour for ORR & OER) until 300 hours (~70 cycles) but more excess content of Ni in La(CoNi)O3 gave negative effect to cyclability.

ITO 기판에 제작된 PLZT 박막의 후열처리 온도에 따른 전기적 특성평가 (The electrical properties of PLZT thin films on ITO coated glass with various post-annealing temperature)

  • 차원효;윤지언;황동현;이철수;이인석;손영국
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.28-33
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    • 2008
  • R.F 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 Indium tin oxide(ITO)가 증착된 유리기판 위에 PLZT ($Pb_{1.1}La_{0.08}Zr_{0.65}Ti_{0.35}O_3$) 박막을 제작하였다. 기판온도를 $500^{\circ}C$로 고정하여 증착한 후 급속열처리 방법으로 다양한 온도 ($550-750^{\circ}C$)에서 후열처리 하였다. 후열처리온도의 변화에 따른 PLZT 박막의 결정학적 특성을 X선 회절법을 통하여 분석하였고 원자간력 현미경을 이용하여 박막의 표면 상태를 관찰하였다. 또한 precision material analyzer 을 이용하여 분극이력곡선과 피로특성을 측정하였다. 후 열처리 온도가 증가함에 따라 잔류분극 값(Pr)은 $10.6{\mu}C/cm^2$ 에서 $31.4{\mu}C/cm^2$로 증가하였으며 항전계(Ec)는 79.9 kV/cm에서 60.9 kV/cm로 감소하는 경향을 보였다. 또한 피로특성의 경우 1MHz 주파수에서 ${\pm}5V$의 square wave를 인가하여 측정한 결과 $700^{\circ}C$에서 후열처리한 시편의 경우 $10^9$회 이상의 분극반전을 거듭하였을 때 분극값이 15% 감소하는 결과를 나타내었다.

열이온화 질량분석기를 이용한 Gd 동위원소 측정에서 동중원소 영향 (The isobaric effect on the measurement of Gd isotopes by thermal ionization mass spectrometry)

  • 전영신;박종호;조기수;한선호;송규석
    • 분석과학
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    • 제22권5호
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    • pp.415-421
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    • 2009
  • 열 이온화 질량분석기를 이용한 가돌리늄 동위원소 비 측정에서 동중원소 영향에 대하여 실험했다. 특히 $^{155}Gd/^{158}Gd$ 측정값은 자연 동위원소 비 보다 높게 측정될 뿐만 아니라 시간에 따라 이 비가 감소하는 현상을 보였다. 이것은 Gd 시료 중 미량의 La 불순물이 산화상태($^{139}La^{16}O^+$, m/z=155)로 존재하여 $^{155}Gd$ 동위원소에 동중원소 영향을 미쳐 이의 측정값이 높게 나오는 현상으로 판단된다. 또한 Gd 보다 La이 용융점과 이온화 에너지가 낮기 때문에 초기에 $LaO^+$가 많이 생성되고 시간에 따라 소멸되므로 $^{155}Gd/^{158}Gd$ 값이 감소하는 것으로 생각된다. 레늄필라멘트 중 Gd 동위원소에 영향을 주는 불순물로 Ba ($BaO^+$), Ce ($CeO^+$), Sm ($SmO^+$), La ($LaO^+$) 그리고 $K_4{^+}$ (m/z=156) 클러스터 등이 있는 것으로 확인되었으나, 이러한 원소들은 필라멘트를 진공 가열시켜 줌으로 동중원소 영향을 없앨 수 있었다. 또한 La, Ce, Ba 등에 의한 동중원소 영향이 매우 크기 때문에 이런 시료는 Yb, Sm, Dy, Er, Lu 등의 방해원소가 없거나 극히 작다면 $Gd^+$ 금속이온을 직접 측정하는 것 보다 산화상태인 $GdO^+$ 이온으로 동위원소 비를 측정하고 산소 동위원소 비를 보정해 주는 방법을 사용함으로 동중원소 영향을 피할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

비스무스계 무연 압전 세라믹스의 상전이 거동 및 전기 기계적 변형 특성에 대한 La2O3 도핑 효과 연구 (Effects of La2O3 Doping on Phase Transition Behavior and Electromechanical Strain Properties in Bismuth-Based Lead-Free Piezoelectric Ceramics)

  • 강은서;형성재;강유빈;박민성;즈엉 짱 안;이재신;한형수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권4호
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    • pp.457-463
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    • 2024
  • (Bi1/2Na1/2)TiO3(BNT) piezoelectric ceramics are one of the promising materials that can replace Pb(Zr, Ti)O3(PZT) piezoelectric ceramics due to the high electromechanical strain properties. However, it is still difficult to use practical applications because the required electric field for inducing electromechanical strain is relatively higher than that of PZT ceramics. To overcome this problem, it has been intensively studied on doping impurity or modifying other ABO3 for BNT-based piezoelectric ceramics. Therefore, this study investigated the effects of La2O3 doping on the phase transition behavior and electromechanical strain properties in BNT-SrTiO3 (BNT-ST) lead-free piezoelectric ceramics. In the case of the temperature-dependent dielectric properties, it was confirmed that a phase transition from ferroelectrics to relaxors is induced with increasing La2O3 content. As a result, the electromechanical strain properties of BNT-ST ceramics were improved. The highest Smax/Emax value corresponding to 300 pm/V was obtained at 2 mol% La2O3-dopped BNT-ST ceramics. Accordingly, this study successfully demonstrated that La2O3 doping is effective on the inducing phase transition from ferroelectrics to relaxors and the improving electromechanical strain properties of BNT-ST lead-free piezoelectric ceramics.