페로브스카이트 양자점에 물을 첨가하여 절대양자효율과 안정성이 향상되는 현상에 대해 연구를 수행하였다. 수분에 의해 특성이 저하되는 페로브스카이트 양자점의 일반적인 성질과 다르게 절대양자효율과 안정성이 향상되는 원인을 여러 가지 분석장비를 활용해 분석하였다. 물을 첨가했을 때 결정성이 향상되는 것을 확인하였다.

높은 산소 분리 특성과 CO₂에 대한 안정성을 보인 LSTF가 코팅된 BSCF 분리막을 bench 규모의 장치에 적용하여 산소 투과 실험을 수행 하였다. 그 결과 실험실 장치에서 측정한 산소 투과율과 다른 결과를 보였다. 이와 같은 산소 투과율의 변화를 XRD와 SEM/EDS를 통해 분석 하였다. 또한 실험실 규모 장치와 bench 규모 장치의 분리막 반응기 내 온도 구배에 따라서 분리막을 3영역으로 나누어 각각 비교 분석하였다.

이온전도성 분리막을 이용한 산소 제조 기술은 효율적으로 산소를 제조할 수 있으며, 산소부화 연소기술, 순산소 연소기술 등에 적용 범위가 넓다. 고온에서 운전하는 특성상 열적, 화학적으로 안정적이어야 하며, 특히 이산화탄소 재순환기술을 적용하기 위해서는 이산화탄소 내성이 필수적이다. 본 연구에서는 높은 투과성능을 가지는 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ를 상전이 및 소결법으로 중공사막을 제조하였으며 표면을 페롭스카이트-플로라이트 이중상 물질로 개질하여 이산화탄소 내성을 갖도록 하였다. 제조한 분리막을 산소 분리 모듈에 적용하여 부피당 면적에 따른 투과도 및 산소 유량 변화를 관찰하였다.

We propose a speedy two-step deposit process to form an Au electrode on hole transport layer(HTL) without any damage using a general thermal evaporator in a perovskite solar cell(PSC). An Au electrode with a thickness of 70 nm was prepared with one-step and two-step processes using a general thermal evaporator with a 30 cm source-substrate distance and 6.0 × 10−6 torr vacuum. The one-step process deposits the Au film with the desirable thickness through a source power of 60 and 100 W at a time. The two-step process deposits a 7 nm-thick buffer layer with source power of 60, 70, and 80 W, and then deposits the remaining film thickness at higher source power of 80, 90, and 100W. The photovoltaic properties and microstructure of these PSC devices with a glass/FTO/TiO2/perovskite/ HTL/Au electrode were measured by a solar simulator and field emission scanning electron microscope. The one-step process showed a low depo-temperature of 88.5 oC with a long deposition time of 90 minutes at 60 W. It showed a high depo-temperature of 135.4 oC with a short deposition time of 8 minutes at 100 W. All the samples showed an ECE lower than 2.8% due to damage on the HTL. The two-step process offered an ECE higher than 6.25% without HTL damage through a deposition temperature lower than 88 oC and a short deposition time within 20 minutes in general. Therefore, the proposed two-step process is favorable to produce an Au electrode layer for the PSC device with a general thermal evaporator.

A non-volatile resistive random access memory (RRAM) device with a Cr-doped SrZrO3/SrRuO3 bottom electrode heterostructure was fabricated on SrTiO3 substrates using pulsed laser deposition. During the deposition process, the substrate temperature was 650˚C and the variable ambient oxygen pressure had a range of 50-250 mTorr. The sensitive dependences of the film structure on the processing oxygen pressure are important in controlling the bistable resistive switching of the Cr-doped SrZrO3 film. Therefore, oxygen pressure plays a crucial role in determining electrical properties and film growth characteristics such as various microstructural defects and crystallization. Inside, the microstructure and crystallinity of the Cr-doped SrZrO3 film by oxygen pressure were strong effects on the set, reset switching voltage of the Cr-doped SrZrO3. The bistable switching is related to the defects and controls their number and structure. Therefore, the relation of defects generated and resistive switching behavior by oxygen pressure change will be discussed. We found that deposition conditions and ambient oxygen pressure highly affect the switching behavior. It is suggested that the interface between the top electrode and Cr-doped SrZrO3 perovskite plays an important role in the resistive switching behavior. From I-V characteristics, a typical ON state resistance of 100-200 Ω and a typical OFF state resistance of 1-2 kΩ, were observed. These transition metal-doped perovskite thin films can be used for memory device applications due to their high ON/OFF ratio, simple device structure, and non-volatility.

Catalytic activity changes of perovskite catalysts were examined with their A-site substitution. For the preparation of catalysts, Mn was used for B-site component and La, Ce, Sr, Ba, Ca, Ag were used for A-site component of the perovskite catalysts(ABO3) The effect of calcination temperature on methane combustion and perovskite structure was also investigated. The surface area and adsorbed oxygen species were tested with BET apparatus and O2-TPD, respectively. Perovskite catalysts whose A-site was partially substituted needed higher calcination temperature than un-substituted one to form the perovskite structure. From O2-TPD experiment, it was found that methane combustion activity was directly related to the oxygen desorbing ability of the catalysts. The prepared catalyst(LM-7) was stable at 600℃ for 72 hours of reaction.

Methane combustion over perovskite catalysts was investigated. For the preparation of catalysts, Co, Mn, Fe, and Ni were used as B-site components of the perovskite catalysts (ABO3) and La was used as A-site component. The effect of calcination temperature on methane combustion and perovskite structure was also investigated. The structure of perovskites, surface area, and adsorbed oxygen species were tested with XRD, BET apparatus, and O2-TPD, respectively. The formation of perovskite structure was affected by the calcination temperature. The catalyst desorbing oxygen at a lower temperature showed better activity for the methane combustion, therefore, the oxygen species desorbing at lower temperatures is responsible for the methane combustion.

[ ](R=Pr, Nd, and Sm) was synthesized and their magnetic properties and charge ordering(CO) transition related with lattice dynamics and oxygen vacancy were systematically investigated. The charge disproportion ation(CD) in (R=Pr,Nd) was in which two kins of iron with valence state and were found with ratio of 2:1. In this charge ordering state a sequence of exists aligned along the [111] direction of the pseudocubic perovskite structure. The charge ordering exist in distorted structure involving hybridization. The disordering phases coexist in distorted structure as temprature in creases that is controlled amount of oxygen vacancy. The magnetic hyperfine fields indicate charge tranfering temperature as it dissapeared drastically.

고상 반응법을 이용하여 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분말을 합성하고 혼합전도체 분리막을 소결하여 제조하였다. 제조된 분리막들은 정확한 페롭스카이트 결정구조를 나타내었으며, 95% 이상의 높은 상대밀도를 나타내었다. 산소이온 변환 능력을 향상시키기 위해 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ disk의 양 표면에 L a0.6S r0.4Co O3-delta/ paste를 스크린 프린팅 방법으로 코팅하였으며 코팅 막은 비교적 치밀한 미세구조를 나타내었다. 코팅되지 않은 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 및 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막과 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 산소투과 성능을 비교 실험한 결과, 900℃에서 L a0.6S r0.4 Co0.2F e0.8 O3-delta/ 분리막이 정상상태에서 0.266 mL/min.textrmcm2로 가장 많은 투과량을 보였으며 코팅된 L a0.7S r0.3G a0.6F e0.4 O3-delta/ 분리막의 정상상태 산소 투과 유속은 최고 0.19 mL/min.textrmcm2 정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.정도로 코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다.코팅되지 않은 분리막에 비해 약 2~3배로 높게 나타났다. 높게 나타났다.

ECR PECVD법에 의해 Pt/Ti/SiO2/Si 다층 기판 위에 480˚C에서 순수한 페로브스카이트상의 PLT박막을 증착하였다. PLT 박막 증착전 ECR산소 플라즈마내에서의 Pb(DPM)2 pre-flowing처리는 Pb(DPM)2의 공급을 안정화시켜주며 박막증착초기에 Pb성분이 풍부한 분위기를 조성해 줌으로써 페로브스카이트 핵생성을 용이하게 하여 PLT박막 특성을 향상시켰다. Ti-source 유입량을 변화시킬 때 PLT박막의 증착특성, 조성, 결정상 그리고 전기적 특성을 관찰하였다. PLT박막은(100)으로 우선 배향되었으며 화학양론비가 잘 맞는 경우 높은 페로브스카이트 X-선 회절강도와 높은 유전율을 나타내었다.

본 논문에서는 ATiO3(A=Ca, Sr, Ba) 조성을 갖는 단순 페롭스카이트 구조에서 생성되는 격자결함 구조에 대하여 고찰하였다. 페롭스카이트 구조는 고충전밀도를 갖기 때문에 프렌클 결함은 고려되지 않았다. 쇼트키결함이나, 고유전자결함도 자연적으로 포함된 억셉타 불순물 농도에 비하면 무시할 정도로 적은 양이다. 실제적으로 전기적 특성에 영향을 주는 것은 전하적 결함을 발생하는 aliovalent 불순물이다. 삼성분계이기 때문에 양이온간의 비화학양론이 발생하며 BaTiO3나 SrTiO3에서 수백 ppm이내의 AO나 TiO2의 용해도가 관찰되나, CaTiO3에서는 상당량의 CaO와 TiO2의 용해가 가능하다.

지구시스템 이해에 중요한 지구 내부 맨틀 물질의 거시적인 성질을 이해하기 위해서는 고압상태의 Mg-규산염 결정질 및 비정질 물질에 대한 원자구조와 그에 수반하는 전자구조에 대한 이해가 필요하다. 근래에 in-situ 고압 실험의 어려움을 피하여 고압환경에 존재하는 지구물질의 원자구조와 그 전자구조를 규명하기 위한 방법론으로서 밀도 범함수 이론에 기반을 둔 양자화학계산이 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 FP-LAPW (full-potential linearized augmented plane wave) 방법론을 이용하는 WIEN2k 프로그램을 통하여 25 GPa와 120 GPa의 MgSiO3 페로브스카이트(Pv)의 전자 오비탈의 PDOS (partial density of states)와 O 원자 K-전자껍질 ELNES (energy-loss near-edge structure) 스펙트럼을 계산하였다. 두 압력 조건의 MgSiO3 Pv에 대하여 계산된 전자 오비탈의 PDOS와 O원자 K-전자껍질 ELNES 스펙트럼은 뚜렷한 차이를 보이고 있었다. 이와 같은 결과는 MgSiO3 Pv에서 압력 증가에 의한 Si 원자 배위수의 변화가 나타나지 않더라도 Si-O 결합거리, O-O거리, Mg-O거리와 같은 O 원자 주변 국소 원자구조의 변화가 O원자 주변 전자구조에 뚜렷한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 본 연구의 결과는 MgSiO3 결정질 및 비정질 물질의 압력에 의한 전자구조 변화의 미시적 기원을 이해하고 더욱 나아가 다양한 지구물질의 압력에 의한 원자구조 변화와 그에 수반되는 전자구조 변화의 관계를 이해하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

We have studied the catalytic combustion of soot particulates over perovskite-type oxides prepared by malic acid method. The catalysts were modified to enhance the activity by substitution of metal into A or B site of perovskite oxide. In addition, the reaction conditions such as temperature and O2 concentration were investigated. The partial substitution of alkali metals into A site in the LaMnO3 catalyst, enhanced the catalytic activity in the combustion of carbon particulate and the activity was shown in the order: Cs＞K＞Na. For the La1-xCsxMnO3 catalysts, the catalytic activity showed the maximum value with x=0.3 but no more increase on the catalytic activity was shown with x＞0.3. For the La0.8Cs0.2MnO3 catalyst, the substitution of Fe or Ni increased the ignition temperature. The ignition temperature decreased with an increase of O2 concentration, however, no more increase in the catalytic activity was shown with O2 concentration＞0.2. The introduction of NO into reactants showed no effect on the catalytic activity.

캐나다 퀘벡 주 오카지역에서 산출되는 네오비움 페롭스카이트(일명 라트라파이트, Ca2NbFe3+O6)에 대하여 화학분석과 분말 X선 회절 데이터를 이용한 리트벨트 구조분석을 실시하였다. 라트라파이트는 CaTiO3-NaNbO3-Ca2NbFe3+O6의 연속계열 고용체의 성분을 가지며, 화학분석 결과 평균(Ca1.5Na0.4) (Nb0.1Ti0.6Fe0.4)O6 리트벨트 구조분석 결과 라트라파이트의 구조는 페롭스카이트(CaTiO3)의 결정구조와 유사하지만, Ti 이온이 Nb와 Fe3+에 의해 치환되면서 상당히 뒤틀리고, TiO6 팔면체가 페롭스카이트에 비해 서로 기울어져 있는 모습을 보여준다 새롭게 결정된 라트라파이트의 공간군은 Pbnm, 단위포는 a=5.4474(4), b=5.5264(4), c=7.7519(5) a, V=233.4(3)a3이다.

티타늄과 산소의 함량이 서로 다른 4가지의 합성 페롭스카이트형(perovskite-type) 광물((K2La2Tin/O2n+4, n=3, 4, 5, 6; 14/mcm, 14/mmm, I42 m)을 대상으로 리트벨트(Rietveld)구조분석법을 실시하여 결정구조를 밝히고 티타늄함량에 따른 층상형 구조를 연구하였다. 4가지 합성시료에 대하여 구조분석을 실시한결과 대표적인 페롭스카이트형 광물인 토소나이트(taustonite, La1-x //Kx /TiO3, x〈0.4)가 주성분으로 나타났으며 토스나이트내에 12개의 산소를 배위하는 A자리 양이온은 자리점유율에 의해 La3+ 와 K+ /의 치환관계를 보여준다 공간군은 14/mcm, 단위포는 a=5.505(1)~5.510(1)a, c=7.793(1)~7.796(1)a V=236.25~236.66 a3 범위의 값을 갖는다. 구조의 정밀도를 나타내는 R지수를 살펴보면 RB 값은 5.31~9.10 S(GofF)값은 0.86~1.24로 각각 계산되었다. 12배위를 하는 A자리 양이온인 란탄과 산소의 평균거리는 2.755a이고 6배위를 하는 B자리 양이온인 티타늄과 산소의 평균거리는 1.948 a의 결과를 얻었다. 합성된페롭스카이트형 광물의 층상구조가 알려져 있지 않아 시뮬레이션을 통해 구조모델을 결정하였으며 그결과 n=3인 R-38시료에서만 두 종류의 층상 페롭스카이트(La2K2Ti3O10 ) 구조 (A-type: 14/mmm, a=3.8178 a, c=29.9189 a, V=436.04 a3, B-type: 142 m, a =3.8376 a, c=28.023 a, V=412.6 a3)가 존재함을 확인하였으나 다른 시료에서는 토소나이트, 금홍석 외에 새로운 합성광물로 제파이트의 존재를 확인하였다.

The electrochemical carbon dioxide reduction to produce acetaldehyde, methanol and ethanol is investigated by using perovskite type electrode (La0.9Sr0.1CuO3). The experiments were performed under 100 mA/㎠ and -2 to -2.5 V vs. Ag/AgCl. The highest faradaic efficiencies for methanol, ethanol, acetaldehyde were 11.6, 15.3, and 6.2%, respectively. The experimental data demonstrated that the capability of the perovskite type oxide for the electrode of electrochemical carbon dioxide reduction to produce alcohols was superior to other metal electrode.