BiFeO3 with perovskite structure is a well-known material that has both ferroelectric and antiferromagnetic properties called multiferroics. However, leaky electrical properties and difficulty of controlling stoichiometry due to Bi volatility and difficulty of obtaining high relative density due to high dependency on the ceramic process are issues for BiFeO3 applications. In this work we investigated the sintering behavior of samples with different stoichiometries and sintering conditions. To understand the optimum sintering conditions, nonstoichiometric Bi1±xFeO3±δ ceramics and Ti-doped Bi1.03Fe1-4x/3TixO3 ceramics were synthesized by a conventional solid-state route. Dense single phase BiFeO3 ceramics were successfully fabricated using a two-step sintering and quenching process. The effects of Bi volatility on microstructure were determined by Bi-excess and Ti doping. Bi-excess increased grain size, and Ti doping increased sintering temperature and decreased grain size. It should be noted that Ti-doping suppressed Bi volatility and stabilized the BiFeO3 phase.

Surface plasmon resonance is the resonant oscillation of conduction electrons at the interface between negative and positive permittivity material stimulated by incident light. In particular, when light transmits through the metallic microhole structures, it shows an increased intensity of light. Thus, it is used to increase the efficiency of devices such as LEDs, solar cells, and sensors. There are various methods to make micro-hole structures. In this experiment, micro holes are formed using a wet chemical etching method, which is inexpensive and can be mass processed. The shape of the holes depends on crystal facets, temperature, the concentration of the etchant solution, and etching time. We select a GaAs(100) single crystal wafer in this experiment and satisfactory results are obtained under the ratio of etchant solution with H2SO4:H2O2:H2O = 1:5:5. The morphology of micro holes according to the temperature and time is observed using field emission - scanning electron microscopy (FE-SEM). The etching mechanism at the corners and sidewalls is explained through the configuration of atoms.

대표적인 후행발명 혹은 개량발명들인 광학이 성질체 발명, 결정형 발명, 기타 선택발명들의 특허 성을 판단함에 있어서는, 이들 발명들이 기존의 기 술수준을 향상시킴으로써 기술 발전과 산업의 발 전이라는 특허법적 목적을 충실히 달성하였는지와 기술내용의 공개를 통하여 그 성과를 사회가 공유 할 수 있게 되었는지를 살펴, 출원인에게 기술개발 인센티브로서의 특허권이라는 배타적인 독점권을 부여할지 혹은 후속 발명자의 발명의지를 꺾지 않 도록 공중의 자유이용에 맡겨야 할지 조화롭고 균 형 있는 판단이 요구된다. 일반적인 화학물질 발명에 있어서는 물질 자체 가 발명의 구성에 해당하고, 그 물질을 실제로 제조 하였다는 것이 발명의 효과에 해당하는 경우가 많 이 있어서, 발명자가 원소분석치, 융점, 굴절율 등 그와 같은 구성을 가진 물질을 실제로 제조할 수 있 다는 점을 보이기만 하면 명세서 기재요건으로서의 발명의 효과기재가 있는 것으로 볼 수 있겠지만, 이와는 달리 선택발명은 기본적으로 중복발명이어 서 신규성이 없다고 하여야 할 것임에도 예외적으 로 선행발명이 인식하지 못한 우수한 효과를 가졌 다는 점에서 특허권을 부여하는 것이기 때문에 일 반적인 화학물질발명과는 구별되는 기재요건, 신 규성, 진보성요건을 충족하여야 한다. 선택발명에 있어서 신규성, 진보성에 직접적인 영향을 미치는 명세서 기재 정도에 관한 기준을 명 확히 함은, 궁극적으로 해당발명을 완성한 특허 출 원인의 부담을 경감시키고, 해당특허를 이용 혹은 회피하려는 후행발명자들에게 있어 법적안정성을 제공할 수 있을 것이라고 생각한다.

Chemical evolution of galaxies can be understood by studying the spatial distribution of heavy elements. We selected two nearby galaxies, M31 and M33 and investigated spectrum of their HII regions: a) the elec-tron densities have been derived from the [S II] 6717/6731 ratio along with the most recent atomic constants (Hyung & Aller 1996); b) the electron temperatures were determinated from the Pagel's empirical method. Nebula Model (Hyung 1994) has been employed to predict the spectral line intensities which gives the proper chemical abundances. The model would predict the line intensities correctly only when various input parameters such as the effective central star temperatures, gravity log g, model atmosphere as well as the geometry and the nebula physical condition are appropriate. Thus, the determination of chemical abundances of O, S, N of the two nearby galaxies M31 and M33 has been done, which shows a radial dependance of O/H and N/H: decrease with the distance, or increasing electron temperature due to the elemental deficiency. Abundances of M31 appear to be enhanced than those of M33.

화학증착기에 의한 실리콘막의 증착에서 증착기의 기초 진공도는 잔류가스로부터 실리콘 막내로 유입되는 oxygen, carbon과 같은 분순물의 양을 결정하며, 따라서 증착 거동 및 막의 결정성에 영향을 줄 수 있는 공정 변수이다. 본 연구에서는 고진공 화학증착기를 이용하여 기초 진공도는 비정질 실리콘의 증착과 결정화에 미치는 영향을 조사하였다. 높은 기초 진공도는 비정질/결정질 천이 증착온도의 감소를 가져왔다. 또한 비정질 실리콘막의 결정화 속도 및 박막 결정성을 향상시키는 것으로 조사되었다. 이와 같은 기초 진공도의 영향은 증착시 잔류가스에 함유되는 O, C과 같은 불순물의 영향으로 설명될 수 있었다. 기초 진공도에 따른 실리콘 막의 결정성 향상은 다결정 실리콘 박막 트렌지스터의 구동 특성을 향상시키는 것으로 조사되었다. 기초 진공도가 10-3Torr에서 10-5Torr 로 증가함에 따라 전자 이동도는 17cm2/V.s에서 25cm2/V.s로 증가하였으며 누설전류는 감소하였다.

본 연구는 이온교환에 의한 Li2O-AI2O3 계 결정화유리의 강화에 관한 연구이다. 모유리의 이온교환 전후의 강도를 비교하였으며, 결정화유리의 결정화전후에 이온교환에 따르는 강도를 상호 비교하였다. 그 결과 모유리의 Na+이온교환에 따른 최대 강도값은 450˚C-3hr의 열처리 조건하에서 최고 6배(60Kg/mm2)의 강도값을 나타내었으며, 결정화후 이온교환에 따른 강도증가는 450˚C-1hr의 열처리 조건하에서 최고 10배의 강도증대효과를 보였다. 한편 과도한 이온교환 열처리조건하에서는 응력이완현상을 나타냄을 알 수 있었다.

저압 화학 기상증착법으로 제작한 비정질 실리콘의 표면 형태 및 결정 성장 과정을 증착조건과 열처리 조건의 변화에 따라 조사하였다. 비정질에서 결정으로 변화하는 전이온도인 570~590˚C에서 증착한 시편은 (311)조직의 거친 표면으로 성장하였다. 같은 증착 온도에서 두께가 두꺼울수록 다결정에서 비정질로 변화하였다. 증착하는 과정에서의 결정화는 기판에서부터 시작되지만, 진공상태를 그대로 유지하고 비정질 실리콘을 전이온도에서 열처리하면 표면 실리콘 원자가 이동하여 결정화하였다.

This study examined how to produce new methods of copper (II) sulfate crystallization by using a small-scale chemistry tool such as small-scale reaction surface and petri dish. The making of copper(II) sulfate is included in the 5th grade elementary science textbooks. Various copper(II) compounds were reacted with a 2 M sulfuric acid solution. The result of this study is as follows: Seven small amounts of copper(II) compounds were reacted with a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature to make a copper(II) sulfate crystal of triclinic shape. Using the petri dish method, a copper(II) sulfate crystal could be identified within one hour of reacting copper(II) hydroxide, copper(II) carbonate, copper(II) nitrate, copper(II) perchlorate, cupric(II) formate from a few drops of 2 M sulfuric acid solution at room temperature. When using the lap top method for copper(II) perchlorate, cupric formate, a proper crystal could be identified within one hour as well. SSC methods were used for the first time to make a copper sulfate crystal via chemical reaction. We can make a copper(II) sulfate crystal using a simple method which is easier, safer and saves time in class. And since a small quantity of chemicals are being used in SSC chemical methods, waste is greatly reduced. This lessens the amount of environmental problems caused by the experiment. This can be helpful in preserving nature. In addition the cost of chemical and laboratory equipment is greatly reduced because it uses material that we find in our daily lives. There will be continued study of small-scale methods such as improvement of new programs, study and training of teachers, and securing SSC tools. I would like to suggest such as SSC methods are applicable in elementary School Science. I would like it to become a wide spread program.

에이니그마타이트(Na4(Fe2+,Ti,Fe3+)12(Fe3+,Si)12O40)는 Na가 풍부한 알칼리 화성암에 흔히 산출되는 광물이며, 분지 개방형 단쇄형 규산염광물로 분류된다. 3개의 산출이 다른 자연산 에이니그마타이트를 대상으로 뫼스바우어 분광분석을 실시하였으며 상세한 결정화학적 연구가 수행되었다. 뫼스바우어 분광분석 결과 9개의 흡수선이 분리되었는데, 3쌍의 흡수선은 팔면체 자리를 점유하는 Fe2+의 피크이며, 저속도 구간의 독립적인 2개의 흡수선과 대응하는 한 개의 중첩된 흡수선은 각각 사면체와 팔면체 자리의 Fe3+의 피크로 밝혀졌다. Fe2+와 Fe3+의 정확한 함량비에 의해 화학분석치가 재계산되었으며, Fe 양이온의 사면체 자리와 팔면체 자리에 대한 정확한 자리점유율로 상세한 결정화학적 정보를 제공하였다. 상당한 함량의 Fe3+/tet는 사면체 자리점유에 있어 Fe3+가 Al3+보다 우위를 보여준다. 결정화학적로 규명된 에이니그마타이트(AEN1)의 상세한 화학조성은 (Na3.97Ca0.03)(Ca0.11Mn0.59Fe2+8.07Ti2.07Mg0.70Fe3+0.43Al0.04)(Fe3+0.56Al0.18Si11.26)O40으로 밝혀졌다.

본 연구에서는 점토광물 표면 클러스터의 크기와 결정학적 위상이 전자 밀도와 자기 차폐 텐서에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 캐올리나이트 규산염 층을 대표하는 세 개의 서로 다른 위상의 모델 클러스터와 벤질 알코올과의 상호작용에 대해 다양한 수준의 양자화학 계산을 수행하였다. 모델 클러스터 1은 단순화된 7개의 규산염 고리로 이루어졌고, 모델 클러스터 2는 결정학적 위상을 가진 7개의 규산염 고리로 이루어졌으며, 모델 클러스터 3은 세 개의 규산염 고리와 팔면체 고리로 이루어져 있다. 멀리켄 전하 계산 결과 벤질 알코올과의 반응 후의 상대적인 전자 밀도 이동의 크기는 모델클러스터 3의 사면체 쪽 〉 모델 클러스터 1 〉 모델 클러스터 2 〉 모델 클러스터 3의 팔면체 쪽의 순으로 계산되었다. 또한 벤질 알코올과 강한 수소 결합을 하는 원자들의 전자 밀도 이동이 상대적으로 크다 벤질 알코올 흡착 전에 대한 사면체 표면 원자들의 자기 차폐 텐서 결과는 결정학적 위상을 고려하지 않은 경우 표면 중심으로부터의 거리가 비슷한 산소들끼리 유사한 등방 자기 차폐 텐서 값들을 갖고, 결정학적 위상을 고려한 경우는 결정학적으로 서로 다른 산소 자리(O3, O4, O5)에 대해 각각 228.2±3.9, 228.9±3.4, 222.3±3.0ppm으로 계산되었다. 흡착 전후의 산소 원자의 화학 차폐의 차이는 알코올과 근접한 산소들에서 약 1~5.5ppm 정도의 변화가 나타나며 이러한 변화는 최근의 고분해능 이차원 핵자기공명분광 분석을 이용하면 실험으로 관찰할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 모델 클러스터 2의 화학 차폐의 변화는 모델 클러스터 1보다 상대적으로 큰 특징을 보인다. 전자밀도 이동과 화학 차폐의 변화는 약한 양의 상관관계를 가진다. 이러한 결과들은 캐올리나이트 규산염 사면체 층과 벤질 알코올이 약한 수소 결합과 벤젠 고리와 규산염 층 산소 원자들의 약한 정전기적 힘에 의해 흡착되고 있음을 보여준다. 본 연구는 점토광물과 유기물에 대한 양자 화학 계산에서 클러스터 크기와 결정학적 위상이 고려되어야 함을 제시한다.

New pyrochlore-type phases(A2B2O7) were synthesized in the systems: CaO-CeO2-TiO2, CaO-UO2(ThO2)-ZrO2, CaO-UO2(ThO2)-Gd2O3-TiO2-ZrO2, 및 CaO-ThO2-SnO2. The starting materials were pressed with the pressure of 200~400 MPa and sintered at 1500~ 1550℃ for 4~8 hours in air and at 1300~ 1350℃ for 5 ~50 hours under oxygen atmosphere. The products were characterized using XRD, SEM/EDS and TEM. In the bulk compositions of CaCeTi2O7, CaThZr2O7,(Ca0.5 GdTh0.5)(ZrTi)O7) (Ca0.5GdTh0.5)(ZrTi)O7, (Ca0.5GdU0.5)(ZrTi)O7 and CaThSn2O7 , pyrochlore was the major phase, together with other oxide phase of2O7 fluorite structure. In the samples with target compositions CaUZr2O2및 Ca0.5 GdU0.5)Zr2TiO7 pyrochlore was not identified, but a fluorite-structured phase was detected. The formation factor as the stable phase depended on crystal chemical characteristics of the actinide and lanthanide elements of the system concerned.

춘천 연옥은 색깔에 따라 세가지 유형 (연녹색, 암녹색, 및 회색 연옥)으로 구분되고 이들은 각기 서로 다른 조직과 조성을 나타낸다. 연녹색 연옥이 이중에서 가장 일반적인 유형이다. 연옥은 주로 극미립의 연옥질 투각섬석으로 구성되고 여기에 미량의 휘석, Mg-녹니석 및 방해석이 불순물로서 수반된다. 연옥질 투각섬석 결정들은 그 폭이 5μm 이하의 극미립질 침상 결정형을 이루며 서로 치밀하게 얽혀있는 연옥 특유의 조직을 나타낸다. 주사전자현미경 하에서 (110)의 벽개면의 발달이 현저하고, 주사탐침현미경 하에서는 벽개면을 가로지르는 방향으로 특징적인 조선이 나타나는 것이 특징이다. 연옥질 투각섬석은 투과전자현미경 하에서 흔히 단쇄형과 복쇄형이 결합한 3중쇄형 격자가 복쇄형의 투각섬석 구조 내에서 불규칙적으로 협재되는 혼성격자 구조가 발달하는 것이 특징이다. 드물지만 5중쇄형 격자와 4중쇄형 격자도 관찰되는데, 이 같은 불규칙한 격자 혼재상은 회색 연옥에서 보다 현저한 경향을 보인다. 이와 같은 혼성격자 구조형의 존재는 춘천 연옥이 열역학적으로 비평형 상태에서 형성되었음을 시사하는 것으로 여겨진다. 리트벨트법에 의한 구조검증을 통해서 구해진 연옥질 투각섬석들의 격자상수 값들은 X-선회절의 경우, a=9.837(1)~9.9804(4)a, b=18.046(2)~18.062(1)a. c=5.2765(7)~5.2803(3)a, β=104.717(9)~104.786(3)˚로 계산되었다. 이에 비해서 중성자 회절법에 의해서 측정되 격자 상수 값은 a=9.8841(6)~9.8933(7)a, b=18.1429(7)~18.161(2)a, c=5.3024(3)~5.3060(7)a, β=104.698(7)~104.771(4)˚로서 X-선회절에 의한 값들과 약간의 차이를 보인다. 연옥질 투각섬석은 Ca에 대한 Mg의 치환에 의해 M(4) 자라의 크기가 작아지면서 b축의 단위포도 함께 줄어드는 결정화학적 특징을 나타낸다. 이는 중성자 회절분석에 의해서 구해진 M(4)의 자리점유율과 M(4)-O의 원자간 거리에 의해서도 확인된다. 그러나 연옥질 투각섬석에 대한 리트벨트법에 구조검증 결과는 연옥의 유형별 미시적 광물상과 혼성격자 구조형의 특징에 별다른 연계성이 없는 것으로 나타났다.

알루나이트는 포항지역의 제3기 연일층군의 이암 층내의 탄산염 결핵체 주변에서 할로이사이트와 함께 극미립 변질물 (1-2 μm)로서 산출된다. 알루나이트는 정육면체와 유사한 능면체 결정형을 이루고 침상 내지 단주상의 할로이사이트와 밀접한 공생관계를 이룬다. X-선회절 분석에 의해서 이 알루나이트는 a=6.9897(1) a, c=17.2327(4)a, V=728.75(3) a3의 격자상수값을 갖는 것으로 밝혀졌다. X-선형광된 이 알루나이트의 화학식은 (K0.94N0.06)(Al2.55Fe3+0.45)(SO4)2(OH)6 으로서, 나트로알루나이트 단성분을 6-7 mole%정도 함유하는 것으로 분석되었다. 또한 시차열분석 (TG-DTG-DTA)을 통해서 알루나이트의 승화성 성분들 (H2O와 SO3)의 존재와 함유 정도를 조사하였고, 고온X-선회절분석을 병행하여 이 광물의 OH기의 이탈 반응 (520℃)과 고온상으로의 전이 반응 (600℃ 및 700℃)을 감정 하였다. K/Ar 법으로 측정된 알루나이트의 생성 연대 (0.342±0.008 Ma)와 안정동위원소들의 분석 결과 (δ18Oso4=-1.7, δDSMOW=-31, δ34S=-10.8)는 이 알루미늄 황산염 광물이 연일충군의 융기 이후에 야기된 민물의 유입에 의한 표성기원의 변질작용의 결과로 생성되었음을 지시한다. 알루나이트+할로이사이트 공생군의 침전은 이암 내에서 조성된 강산성 (pH=2-3)의 알루미늄 황산염 용액이 탄산염 결핵체를 만나 반응하여 pH가 국지적으로 증가되어 (pH=4) 과포화되는 과정에 의해서 야기되었다. 컴퓨터를 이용한 Al3+의 포화지수에 관한 화학적 평형 모델링 실험 결과, 알루미늄 황산염 용액으로부터의 알루나이트와 할로이사이트의 침전은 pH=4 및 「SO42-=10-4M 조건에서 K+과 Si(OH)4의 농도가 10-4M 이상 유지되어야 가능한 것으로 밝혀졌다.

In Pohang area, basaluminite accompanying a little amounts of hydrobasalumnite, super-genetically occurs as whitish cryptocrystalline (2-4 μm) clay-like aggregates in the vicinity of altered carbonate concretions embedded within mudstones of the Tertiary Yeonil Group. A hydrobasaluminite changed readily into a basaluminite at room temperature in air, and, in turn, into a metabasaluminite when heating to 150˚~300℃. For the basaluminite, a monoclinic unit-cellparameters (a=14.845a, b=10.006a, c=11.082a, β=122.15˚) were calculated by X-ray powder diffraction data. Its basal reflections (001 and 002) are XRD analyses strongly indicate that the aluminum sulphate mineral has a layer structure and, at least, three types of water, i.e., (1) interlayer water (9.0 wt %), (2) crystal water (8.0 wt %), and (3) structural water (19.0 wt %). may present in its lattice. Based on TG-DTG data combined with EDS and IR analyses, a new chemical formula of Al5SO4(OH)134H2O was given to the basaluminite. Field occurrence and stable isotope data (δ18O, δD, δ34S) for the basaluminite seem to reflect that it was formed by the leached meteoric solution from surrounding mudstones during or after uplifting. An interaction of the acid solution with carbonate concretion and the resultant local neutralization of the fluid rich in Al3+ and SO42- are major controls on the basaluminite formation.

Buserties are known to have layer structures with variable C dimension which depended on the nature interlayer catious and contents of water molecular between edge-sharing [MnO6] octabedral layers. Na-, Ca-, Mg-, and Zn-buserties were synthesized in the laboratory and studied for to know the structural states of water molecules and the role of catious in the buserite structures. With lowering the relative humidity(RH), Ca-buserite begins to dehydrate at 27% RH and proceeds further very slowly. Mg- and Zn- buserite also slow dehydration above 2% RH. With gradual ineveasing temperature Ca- and Zn-buserite show abrupt shifting of 10a peak (10a-phare) toward 7a peak. All of 7a-phare are further dehydrated to 5a-phare by further increasing temperature. It suggests that interlayer catious play a crucial role in the dehydration behavious of buserites. Simulation of one-dimensional X-ray diffraction patterns of buserties show that buserites have three layers of water molecules of different types: the very loosely bound and tightly bend waters, instead of two layers that was regarded by previous authers. The very loosely bound water is sited I open space of the interlayer, the loosely bound water is bound on the tightly bound water by hydrogen bond, and the tightly bond water in coodinately bound on the interlayer catious.