• 제목/요약/키워드: phase transition behavior

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NASICON 고체 전해질의 이온 전도도 계산 (II) Na1-Na2 전도 경로에 미치는 mid-Na의 영향 (Computation of Ionic Conductivity at NASICON Solid Electrolytes (II) Effects of mid-Na Sites on Na1-Na2 Conduction Paths)

  • 최진삼;서양곤;강은태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1292-1300
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    • 1995
  • The ionic conductivity of NASICON solid electrolytes was simulated by using Monte Carlo Method (MCM). There were included two conduction paths: (1) Na1-Na2 and (2) Na1-Na2 including Na2-Na2. We assumed that mid-Na ions provde an additional driving force for Na mobile ions due to the interionic repulsion between Na1 and Na2 ions. The inflection point of vacancy availability factor, V has been shown at nearby x=2, the maximum mid-Na ions. The inflection point of vacancy availability factor, V has been shown at nearby x=2, the maximum mid-Na sites are occupied. The effective jump frequency factor, V has been shown at nearby x=2, the maximum mid-Na sites are occupied. The effective jump frequency factor, W increased rapidly with the composition at low temperature, but decreased at high temperature region. On Na1-Na2 conduction path, the minimum of charge correlation factor, fc and the maximum of $\sigma$T were appeared at x=2.0. this indicated that mid-Na ions affect on the high ionic conductivity behavior. At the whole range of NASICON composition, 1n $\sigma$T vs. 1/T* plots have been shown Arrhenius behavior but 1n (VWFc) vs. 1/T* have been shown the Arrhenius type tendency at x=2, which mid-Na is being the maximum. The results of MCM agreed with the experimental one when the chosen saddle point value was 6$\varepsilon$ : 3$\varepsilon$. Here the calculated characteristic parameter of materials, K and the phase transition temperature were -4.001$\times$103 and 178$^{\circ}C$ (1/T*=1.92, 1000/T=2.22), respectively.

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Variation in optical, dielectric and sintering behavior of nanocrystalline NdBa2NbO6

  • Mathai, Kumpamthanath Chacko;Vidya, Sukumariamma;Solomon, Sam;Thomas, Jijimon Kumpukattu
    • Advances in materials Research
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    • 제2권2호
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    • pp.77-91
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    • 2013
  • High quality nanoparticles of neodymium barium niobium ($NdBa_2NbO_6$) perovskites have been synthesized using an auto ignition combustion technique for the first time. The nanoparticles thus obtained have been characterized by powder X-ray diffraction, thermo gravimetric analysis, differential thermal analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. UV-Visible absorption and photoluminescence spectra of the samples are also recorded. The structural analysis shows that the nano powder is phase pure with the average particle size of 35 nm. The band gap determined for $NdBa_2NbO_6$ is 3.9 eV which corresponds to UV-radiation for optical inter band transition with a wavelength of 370nm. The nanopowder could be sintered to 96% of the theoretical density at $1325^{\circ}C$ for 2h. The ultrafine cuboidal nature of nanopowders with fewer degree of agglomeration improved the sinterability for compactness at relatively lower temperature and time. During the sintering process the wide band gap semiconducting behavior diminishes and the material turns to a high permittivity dielectric. The microstructure of the sintered surface was examined using scanning electron microscopy. The striking value of dielectric constant ${\varepsilon}_r=43$, loss factor tan ${\delta}=1.97{\times}10^{-4}$ and the observed band gap value make it suitable for many dielectric devices.

pH/온도 민감성 N-Isopropylacrylamide계 공중합체의 LCST거동에 대한 산성 공단량체의 구조적 영향 (The Structural Effects of Acidic Comonomers in pH/Thermal Sensitive Copolymer Based on N-Isopropylacrylamide on Their LCST Behavior)

  • 조항규;김병수;노시태
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.186-198
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    • 2001
  • pH와 온도에 민감한 N-isopropylacrylamide (NIPAAm)계 공중합체인 poly(NIPAAm-co-AAc), Poly(NIPAAm-co-AAm-GAc), 및 poly(NIPAAm-co-AMPS)를 산성 공단량체의 조성비를 달리하여 자유라디칼 중합법에 의해 제조하였다. 합성된 공중합체들의 하한임계용액온도 거동(LCST)에 대한 pH와 공단량체의 구조 및 함량변화 효과를 열광학분석기 (TOA)를 이용하여 측정한 흐림점으로부터 결정하였다. Poly(NIPA.Am-co-AAc) 수용액의 상전이온도(T$^{p}$ )는 공중합체내 AAc의 카르복실기가 이온화될수록, 보다 높은 값을 나타내었는데, 이와 같은 현상은 이온화된 상태에서 공중합체내 이온기들간의 정전기적 반발력이 보다 친수성을 나타나게 한 원인이 되었다. 반면에, 2-acrylamido glycolic acid (AAmGAc)가 공중합체에 도입된 경우, pH 3보다 낮은 pH에서는 T$^{p}$ 의 변화가 거의 없었지만, pH 3에서 5까지는 T$^{p}$ 가 매우 급격히 증가하였다가 pH 6이상에서는 공중합체의 T$^{p}$ 가 ionic screen effect에 의해 pH 3에서 pH 5일 때보다 오히려 더 낮아졌다. 또한 이 같은 ionic screen effect는 강산성 공단량체로 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPS)가 도입된 공중합체 의 경우에서도 관찰되었다.

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천안 운전리 청동기 유적지에서 출토된 무문토기의 정량분석, 산지 및 소성조건 (Firing Condition, Source Area and Quantitative Analysis of Plain Coarse Pottery from the Unjeonri Bronze Age Relic Site, Cheonan, Korea)

  • 최석원;이찬희;오규진;이효민;이명성
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제36권
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    • pp.267-297
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    • 2003
  • The plain coarse pottery from the Unjeonri Bronze Age relic sites in the Cheonan, Korea were studied on the basis of clay mineralogy, geochemistry and archaegeological interpretations. For the research, the potteries are utilized at the analysis for 6 pieces of plain coarse potteries. Color of the these potteries are mainly light brown, partly shows the yellowish brown to reddish brown. The interior, surface and inside of the pottery appear as different colors in any cases. Original source materials making the Unjeonri potteries are used of mainly sandy clay soil with extreme coarse grained irregularly quartz and feldspar. The magnetic susceptibility of the Unjeonri pottery range from 0.20 to 1.20. And the Unjeonri soil's magnetic susceptibility agree almost with 0.20 to 1.30. In the same magnetization of soil and pottery, the results revealed that the Unjeonri soil and low material of pottery are same produced by identical source materials. The Unjeonri potteries and soil are very similar patterns with all characteristics of soil mineralogy, geochemical evolution trend. The result seems to be same relationships between the behavior and enrichment patterns on the basis of a compatible and a incompatible elements. Consequently, the Unjeonri potteries suggest that made the soil to be distributed in the circumstance of the relic sites as the raw material are high in a greater part. In the Unjeonri soil, the kaolinite is common occurred minerals. However, in the Unjeonri pottery, the kaolinite was not detected in all broken pieces. The kaolinite was presumed to destroy crystal structure during the firing processes of over $550^{\circ}C$. The quartz is phase transition from ${\alpha}$-quartz to ${\beta}$-quartz at $573^{\circ}C$, but the Unjeonri pottery did not investigated any phase transition evidences of quartz. The chorite was detected within the mostly potteries and soils. As the results, the Unjeonri potteries can be interpreted by not experiencing a firing temperature over $800^{\circ}C$. The colloidal and cementing materials between the quartz and low materials during the heating did not exist in the internal part of the potteries. An any secondary compounds by heating does not appear within the crack to happen during the dry of the pottery. The hyphae group are kept as it is with the root tissue of an organic matters to live in the swampy land. In the syntheses of all results, the general firing condition to bake and make the Unjeonri pottery is presumed from $550^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. However, the firing condition making the Unjeonri pottery can be different firing temperature partially in one pottery. Even, the some part of the pottery does not take a direct influence on the fire.

반대칭 교환 상호작용을 갖도록 Fe-Site가 제어된 PbFe1/2Nb1/2O3의 강유전/자기적 특성 연구 (Investigation on Ferroelectric and Magnetic Properties of Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 Fe-Site Engineered with Antisymmetric Exchange Interaction)

  • 박지훈;이주현;조재현;장종문;조욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권3호
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    • pp.297-302
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    • 2022
  • We investigated the origin of magnetic behaviors induced by an asymmetric spin exchange interaction in Fe-site engineered lead iron niobate [Pb(Fe1/2Nb1/2)O3, PFN], which exhibits a room-temperature multiferroicity. The magnitude of spin exchange interaction was regulated by the introduced transition metals with a distinct Bohr magneton, i.e., Cr, Co, and Ni. All compositions were found to have a single-phase perovskite structure keeping their ferroelectric order except for Cr introduction. We discovered that the incorporation of each transition metal imposes a distinct magnetic behavior on the lead iron niobate system; antiferro-, hard ferro-, and soft ferromagnetism for Cr, Co, and Ni, respectively. This indicates that orbital occupancy and interatomic distance play key roles in the determination of magnetic behavior rather than the magnitude of the individual Bohr magneton. Further investigations are planned, such as X-ray absorption spectroscopy, to clarify the origin of magnetic properties in this system.

Undoped and heavily MgO-doped $LiNbO_3$ 결정의 성장 및 결함구조 (Growth and defect structures of undoped and heavily MgO-doped LiNbO3 single crystals)

  • 김상수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.447-453
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    • 1999
  • Czochralski법으로 congruent한 조성(48.6 mol% $LiNbO_2$)과 $LiNbO_3$: Mg(4.5, 6.0, 10.0, 20.0mol%), $LiNbO_3$ : Mn(0.1 mol%), $LiNbO_3$: Fe(0.05 mol%), $LiNbO_3$ : (Mg(4.5)+Mn(0.1), Fe(0.05 mol%)), LiNbO3 : (Mg(20.0)+Mn(0.1), Fe(0.05 mol%))인 융액으로부터 결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 이 결정들은 상온에서의 XRD pattern과 상온~$1230^{\circ}C$의 온도영역과 100Hz~10MHz의 주파수영역에서의 유전상수, 상온에서의 UV_VIS, IR 스펙트럼, 결정내의 Mn2+, Fe3+ 이온에 대한 ESR 스펙트럼 등을 측정하였는데 XRD pattern과 상전이 온도, UV 흡수단, OH- 이온에 의한 스펙트럼, ESR 스펙트럼 등의 Mg첨가량 의존성으로부터 Mg가 첨가된 $LiNbO_3$ 결정의 결함구조에 대해서 논의하였다. congruent한 $LiNbO_3$결정과 Mg를 첨가한 $LiNbO_3$ 결정에서의 Mn2+ 이온은 Mg의 첨가량에 관계없이 Li+을 치환한다. 그러나 congruent한 $LiNbO_3$ 결정과 Mg를 첨가한 $LiNbO_3$ 결정에서의 Fe3+ 이온은 Mg가 4.5 mol% 첨가된 결정에서는 Li+ 자리를 Mg가 6.0 mol% 이상 첨가된 결정에서는 {{{{ { Nb}`_{Li } ^{5+ } }}}} 자리를 치환한다.

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Bi0.5Na0.5TiO3-BiFeO3-SrTiO3 삼성분계 무연 압전 세라믹스의 강유전체-완화형 강유전체 상전이 거동 (Ferroelectric to Relaxor Transition Behavior in Lead-Free Ternary (Bi0.5Na0.5)TiO3-BiFeO3-SrTiO3 Piezoceramics)

  • 이상섭;이창헌;즈엉 짱 안;웬 호앙 티엔 코이;한형수;이재신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • This study investigated the structural, dielectric, ferroelectric, and strain properties of (0.98-x)Bi1/2Na1/2TiO3-0.02BiFeO3-xSrTiO3 (BNT-BF-100xST, x=0.20, 0.22, 0.24, 0.26, and 0.28). All samples were successfully synthesized using the conventional solid-state reaction method and sintered at 1,175℃ for 2 h. The average grain size of the BNT-BF-100x ceramics decreased with increasing ST content. Furthermore, we observed that the ferroelectric- relaxor transition temperature (TF-R) decreased with increasing ST content, which eventually vanished in the BNT-BF-24ST ceramics. The results indicated that a ferroelectric to relaxor phase transition could be induced by ST modification. Consequently, a large electromechanical strain of 633 pm/V at 4 kV/mm was observed for the BNT-BF-26ST ceramics. These results imply that our materials have the competitive advantage of larger strain under lower operating field conditions compared with other BNT-based lead-free piezoelectric ceramics. We expect that BNT-BF-ST lead-free piezoelectric ceramics are promising candidates as a novel ternary BNT-based system and can find potential applications in actuators.

알칼리-계면활성제 용액을 이용한 인도네시아 A원유의 마이크로에멀전 특성 (Characterization of Microemulsion of Crude Oil Using Alkali-Surfactant Solution)

  • 이상헌;김상겸;배위섭;이영우
    • 공업화학
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    • 제26권3호
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    • pp.259-264
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    • 2015
  • 원유회수증진 중 하나인 화학적 공법은 원유의 특성에 맞는 화학물질들의 종류와 비율에 따라 회수되는 오일의 양이 다르기 때문에 오일 특성에 맞는 알칼리-계면활성제 용액을 제조하는 것이 중요하다. 본 연구 알칼리-계면활성제 용액과 인도네시아 A중질유와의 염도 측정 실험을 통해 마이크로에멀젼의 상 거동을 분석하여 인도네시아 A중질유와 적합한 알칼리-계면활성제 용액을 제조 및 적합한 비율을 선별하였다. 알칼리-계면활성제에 사용되는 계면활성제는 AK켐텍에서 제조된 $C_{16}-PO_7-SO_4$ 계면활성제를 사용하였고, 알칼리 물질과 조용매는 탄산나트륨, IBA 그리고 TEGBE를 사용하였다. 알칼리-계면활성제 용액과 인도네시아 A중질유를 혼합했을 때, 0.0~3.6 wt%의 염도에서 Type III의 마이크로에멀젼이 형성되었으며, 염도가 증가할 때 마이크로에멀젼은 물층(Type I)에서 중간층(Type III)에서 오일층(Type II)으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Huh 방정식을 통해 A중질유와 알칼리-계면활성제 용액의 계면장력을 계산한 결과 원유회수증진을 위해 적용 가능한 계면장력 값을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성들을 통해 국내산 알칼리-계면활성제를 이용한 화학적 공법의 적용 가능성을 확인하였다.

마그네시아 부분안정화 지르코니아 소결체의 특성에 미치는 열처리 효과 (Effects of Aging on Properties of MgO-Partially Stabilized Zirconia)

  • 정형진;오영제;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.243-250
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    • 1987
  • 9mol% 의 MgO로 $1650^{\circ}C$에서 4시간 고상반응과 동시에 소결시킨 부분안정화 지르코니아 소결체(9MZ-PSZ)를 소성후 냉각중 $1200^{\circ}C$~$1400^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 이의 열분해 반응, 열충격기등 및 기전력 특성에 대하여 조사하였다. 열충격시럼 전과 후의 강도, 열팽창률, X-선 회절분석에 의한 단사정사 함률과 상전이, 밀도 및 갈바닉 전위를 측정하였으며 SEm에 의한 미세구조를 관찰하였다. 입체부근의 미소화학분석은 $1350^{\circ}C$ 열처리 시편에 한하여 EDX 로 정량하였다. 9MZ-PSZ 시편의 열처리에 의하여 입방정상의 $ZrO^{2}$는 상기 온도범위에서는 준안정-정방정상의 $ZrO^{2}$와 MgO로 열분해되는데, 이때 생성된 준안정 정방정상은 열충격 시험후의 잔류강도를 응력유기상전이 효과에 의해 증가시킨다. 또한 MgO는 입계에 연속적으로 존재하는데 이런하 MgO의 연속상을 통한 열전도롤 인하여 PSZ의 열충격 저항이 크게 향상된다. 이때 PSZ의 열분해 속도와 단사정상 함량은 열처리 온도가 $1400^{\circ}C$에서 $1200^{\circ}C$로 감소됨에 따라 증가한다. 갈바닉전의 측정결과 이상의 열처리에 의하여도 양호한 기전력 특성을 갖는 지르코니아 고체전해질을 제조할 수 있다.

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페로브스카이트 망간산화물 $La{1-x}Ba_xMnO_3(0\leq \chi \leq1)$의 자기적, 전기적 특성 (Magnetic and Electric Properties of Perovskite Manganite $La{1-x}Ba_xMnO_3(0\leqx\leq1)$)

  • 남윤성;이재은;신현수;주홍렬
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.133-138
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    • 2000
  • 최초의 상온 초거대 자기저항(colossal magnetoresistance)효과 물질인 망간 산화물$La_{1-x}Ba_{x}MnO_3(0\leq\chi\leq$1) 에 대한 결정학적, 자기적, 전기적 성질들을 온도 및 자기장의 함수$5\;K\leqT\leq360\;K,\;-7\;T\leqH\leq7\;T)$로 정밀 조사하였다. $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$는 x<1/2 일 때는 x에 의존하는 구조를 가진 단일상(single phase)의 강자성, $x\geq1/2$ 일 때는 화학적, 자기적 상분리에 의한 강자성과 비강자성 복합상(multi phase)을 가지는 것으로 나타났다. 강자성 전이 온도(Tc)는 x=1/3이 될 때까지 꾸준히 증가하였고 x>1/3 일 때 일정한 값 Tc(340 K)을 가졌다. 또 포화 자화값(Ms)은 x=1/8이 될 때까지 증가하였고 $1/8\leqx<1/2$에서는 이론적인 최대값을 가지고$x\geq1/2$ 에서는 자기적 상분리에 의해 감소하였다. 또 $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$$1/4\leqx<1/2$에서 금속성을 가졌다. 특히 $x\geq1/2$인 시료는 화학적, 자기적 상분리로 인하여 스미기 형태(percolation type)의 저항 온도 의존성 및 큰 저자기장 자기 저항 효과를 보였다.

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