• 센서학회지
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• 제14권3호
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• pp.160-168
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• 2005

ZnO epilayer were synthesized by the pulesd laser deposition(PLD) process on $Al_{2}O_{3}$ substrate after irradiating the surface of the ZnO sintered pellet by the ArF(193 nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire ($Al_{2}O_{3}$) substrate at a temperature of $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayer was investigated by the photoluminescence. The carrier density and mobility of ZnO epilayer measured with Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}1016cm^{-3}$ and $299cm^{2}/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_{g}(T)$=3.3973 eV-($2.69{\times}10^{-4}$ eV/K)$T^{2}$/(T+463K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the ZnO have been estimated to be 0.0041 eV and 0.0399 eV at 10 K, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_{6}$ states of the valence band of the ZnO. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_{1}-$, $B_{1}-$, and $C_{1}-$exciton peaks for n = 1.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권12호
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• pp.808-815
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• 2005

[ $Bi_xCe_{l-x}O_{2-x/2}$ ](BD C : Bismuth Doped Ceria) powders with x = 0.1, 0.2, and 0.3 were synthesized using the Glycine Nitrate Process (GNP). They were then calcined at $500^{\circ}C$ for 2 hand sintered in a pellet or rod form at 900, 1000 or $1100^{\circ}C$ for 4 h for characterization as the alternative electrolyte material for intermediate temperature solid oxide fuel cells. The BDC powder consisted of a single phase of $CeO_2-Bi_2O_3$ solid solution in the as-synthesized state as well as in the as-calcined state with a mean powder size of 4.5nm in the former state and 6.5 - 10.1nm in the latter. On the contrary, the second phase of $\alpha-Bi_2O_3$ was observed to have been formed in the sinter with its amount increasing roughly with increasing temperature or $Bi_2O_3$ content. The BOC powder was superior in sinterability to other alternative electrolyte materials such as GDC, ScSZ, and LSGM with the minimum sintering temperature for a relative density of $95\%$ or larger as low as $1100^{\circ}C$. The ionic conductivity of BOC increased with $Bi_2O_3$ content and the maximum value of 0.119 S/cm was obtained at $800^{\circ}C$ for $Bi_{0.3}Ce_{0.7}O_{1.85}$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.14-24
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• 2003

This work investigates the effects of Cr$_2$O$_3$ and oxygen potential on grain growth and densification of UO$_2$ pellets. Powder mixtures of UO$_2$ and 0.03-0.4wt% Cr$_2$O$_3$ were pressed and sintered in 3 different gas atmospheres: the $H_2O$-to-H$_2$ ratios were 5$\times$10$^{-4}$ , 1$\times$10$^{-2}$ and 3$\times$10$^{-2}$ In the first gas atmosphere the Cr$_2$O$_3$ contents below 0.2 wt% have an insignificant effect on grain size, but the Cr$_2$O$_3$ contents more than 0.3 wt% promote grain growth in the inner zone of a pellet but not in the outer zone. In both the second and third atmospheres, the grain size increases with the Cr$_2$O$_3$ content. With the same level of Cr$_2$O$_3$ content the grain size is larger in the second atmosphere than in the third. Sintering behavior and developed microstructure are discussed in terms of the reduction of C$r^2$O$^3$ to Cr, the dissolution of C$r^2$O$^3$ in UO$_2$, and liquid phase sintering.

• 한국광물학회지
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• 제16권4호
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• pp.307-320
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• 2003

Fe­석류석인 경우, 사면체 배위를 하는 Fe의 이온반경이 Si보다 크기 때문에 고준위 방사성 폐기물에 다량 함유되어 있는 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 매트릭스로 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 200∼400 kg/$\textrm{cm}^2$의 압력으로 성형한 후, 1100∼140$0^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며 합성된 시료는 XRD, SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 이들 조성을 가진 석류석들은 130$0^{\circ}C$로 가열하였을 때, 최적 합성상을 얻을 수 있었지만 소량의 페롭스카이트 등 부수상이 공존하였다. $Ca_{2,5}$C $e_{0.5}$Z $r_2$F $e_3$ $O_{12}$ 및 $Ca_2$CeZrFeF $e_3$ $O_{12}$인 조성으로부터 합성된 Fe­석류석의 조성이 각각 $Ca_{2.5­3.2}$C $e_{0.3­0.7}$Z $r_{1.8­2.8}$F $e_{1.9­3.2}$ $O_{12}$ 및 $Ca_{2.2­2.5}$C $e_{0.8­1.0}$Z $r_{1.3­1.6}$F $e_{0.4­.07}$ F $e_{3­3.2}$ $O_{12}$였다. 특히 화학양론적 조성과 비교시, 합성된 석류석의 8배위 자리를 점하고 있는 Ca이 초과된 양상을 보였고, Ce의 함량은 초과 또는 결핍된 양상을 보였다. 이는 8배위 자리에서의 Ca과 Ce의 이온반경의 상대적인 차이 및 전하보상적 차원에서 비롯된 것으로 해석된다.에서 비롯된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.187-196
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• 2005

석류석 구조에서, 양이온이 점할 수 있는 구조적 위치는 사면체, 팔면체 및 이들과 능을 공유하고 있는 배위다면체의 중심 등이다. 이들 중, 사면체의 자리를 차지하는 양이온의 크기는 석류석의 단위포의 크기와 밀접한 관계를 가진다. 따라서 4-배위 자리에 비교적 이온반경이 큰 철을 함유하고 있는 석류석은 방사성 폐기물 내에 함유된 비교적 이온반경이 큰 악티나이드 원소를 고정시키기 위한 유망한 매트릭스로써 고려될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{1.5}GdCe_{0.5}ZrFeFe_3O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 $200{\~}400{\cal}kg/{\cal}cm^2$의 압력으로 성형한 후, $1100{\~}1400^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며, 합성된 시료는 XRD 및 SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 석류석은 소결온도 $1300^{\circ}C$에서 최적의 합성상을 얻을 수 있었지만, 미량의 페로브스카이트 및 미지의 상이 공존하였다. 석류석과 페로브스카이트의 화학조성은 각각 $[Ca_{l.2-1.8}Gd_{0.9-1.4}Ce_{0.3-0.5}]^{VIII}[Zr_{0.8-1.3}Fe_{0.7-1.2}]^{VI}[Fe_{2.9-3.1}]^{IV}O_{12}$ 및 $Ca_{0.1-0.5}Gd_{0.0-0.8}Ce_{0.1-0.5}\;Zr_{0.0-0.2}Fe_{0.9-1.1}O_3$ 이었다. 특히 화학양론적 조성과 비교 시, 합성된 석류석의 8-배위 자리를 점하고 있는 Ca의 초과 및 Ce의 결핍된 양상을 보였다. 이는 6-배위 자리에서의 Zr 및 Fe의 화학조성과 밀접한 관계를 지닌다.