Lu3Al5-xGaxO12:Ce3+,Cr3+ powders are prepared using a solid-state reaction method. To determine the crystal structure, Rietveld refinement is performed. The results indicate that Ga3+ ions preferentially occupied tetrahedral rather than octahedral sites. The lattice constant linearly increases, obeying Vegard’s law, despite the strong preference of Ga3+ for the tetrahedral sites. Increasing x led to a blue-shift of the Ce3+ emission band in the green region and a change in the emission intensity. Persistent luminescence is observed from the powders prepared with x = 2–3, occurring through a trapping and detrapping process between Ce3+ and Cr3+ ions. The longest persistent luminescence is achieved for x = 2; its lifetime is at least 30 min. The findings are explained using crystal structure refinement, crystal field splitting, optical band gap, and electron trapping mechanism.

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.

The magnetic properties and electronic structures of the B20 crystal structure MnGe and MnSi were investigated using the density functional theory with local density approximation. The low symmetry of the B20 crystal structure plays a very important role to make electromagnetic characteristics of these materials. The important result of the calculations is that it can be observed the appearance of a pair of gaps in the density of states near the Fermi level in both compounds. These features are results from d-band splitting by the low symmetry of the crystal field from B20 crystal structure. It can be seen that there is half-metallic characteristics from the density of states in both compounds. The calculation shows that the value of magnetic moment of MnGe is 5 times bigger than that of MnSi even though they have same crystal structure. The electronic structures of paramagnetic case have a very narrow indirect gap just above the Fermi level in both compounds. These gaps acquire some significance in establishing the stability of the ferromagnetic states within the local density approximation. Calculation shows that the Mn 3d character dominates the density of states near the Fermi level in both materials.

The optical film for light luminance improvement of back light unit that is used in light emitting diode/liquid crystal display and retro-reflective film is used as luminous sign consist of square and triangular pyramid structure pattern based on V-shape micro prism pattern. In this study, we analyzed machining characteristics of Cu-plated flat mold by shaping with diamond tool. First, cutting conditions were optimized as V-groove machining for the experiment of micro prism structure mold machining with prism pattern shape, cutting force and roughness. Second, the micro prism structure such as square and triangular pyramid pattern were machined by cross machining method with optimizing cutting conditions. Variation of Burr and chip shape were discussed by material properties and machining method.

The crystal structures and morphologies of precipitates in L10-ordered TiAl intermetallics containing nitrogen were investigated by transmission electron microscopy (TEM). Under aging at an approximate temperature of 1073 K after quenching from 1423 K, TiAl hardens appreciably due to the nitride precipitation. TEM observations revealed that needle-like precipitates, which lie only in one direction parallel to the [001] axis of the L10-TiAl matrix, appear in the matrix preferentially at the dislocations. Selected area electron diffraction (SAED) pattern analyses showed that the needle-shaped precipitate is perovskite-type Ti3AlN (P-phase). The orientation relationship between the P-phase and the L10-TiAl matrix was found to be (001)p//(001)TiAl and [010]p//[010]TiAl. By aging at higher temperatures or for longer periods at 1073 K, plate-like precipitates of Ti2AlN (H-phase) with a hexagonal structure formed on the 111 planes of the L10-TiAl matrix. The orientation relationship between the Ti2AlN and the L10-TiAl matrix is (0001)H//(111)TiAl and H//TiAl.

The structure of nitrogen adsorption complex of fully dehydrated Cd2+ ion exchanged zeolite-X, |Cd46(N)18|[Si100Al92O384], was determined in the cubic space group Fd3 at 21(1) ℃ [a = 24.863(4) ] by single crystal X-ray diffraction analysis. The crystal was prepared by ion exchange in a flowing steam of 0.05 M aqueous solution Cd(NO3)2 : Cd(O2CCH3)2 = 1:1 for five days, followed by dehydration at 500℃ and 2×10-6 Tor. for two days, and exposured to 100 Tor. zeolitically dry nitrogen gas at 21(1) ℃. The structure was determined in atmosphere, and was refined within F0 〉 4Σ(F0) using reflection for which the final error can appear in indices R1 = 0.097 and wR2 = 0.150. In this structure, Cd2+ ions occupied four crystallographic sites. Nine Cd2+ ions filled the octahedral site I at the centers of hexagonal prisms (Cd-O = 2.452(16) a). Eight Cd2+ ions filled site I' (Cd-O = 2.324(19) a). The remaining 29 Cd2+ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancy of 11 and 18 ions. Each of these Cd2+ ions coordinated to three framework oxygens, either at 2.159(15) or 2.147(14) a, respectively. Eighteen nitrogen molecules were adsorbed per unit cell and three per supercage.

The structure of a carbon monoxide sorption complex of dehydrated fully Ca2+-exchanged zeolite X, |Ca46(CO)27|[Si100Al92O384]-FAU, has been determined in the cubic space group Fd 3 at 21℃ (a = 24.970(4) ) by single-crystal X-ray diffraction techniques. The crystal was prepared by ion exchange in a flowing stream of 0.05 M aqueous Ca(NO3)2 for three days, followed by dehydration at 400℃ and 2×10-6 Torr for two days, and exposure to 100 Torr of zeolitically dry carbon monoxide gas at 21℃. The structure was determined in this atmosphere and was refined, using the 356 reflections for which Fo 〉 4Σ(Fo), to the final error indices R1 = 0.059 and wR2 = 0.087. In this structure, Ca2+ ions occupy three crystallographic sites. Sixteen Ca2+ ions fill the octahedral site I at the centers of hexagonal prisms (Ca-O = 2.415(7) a). The remaining 30 Ca2+ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancies of 3 and 27 ions. Each of these Ca2+ ions coordinates to three framework oxygens, either at 2.276(10) or 2.298(8) a, respectively. Twenty-seven carbon monoxide molecules have been sorbed per unit cell, three per supercage. Each coordinates to one of the latter 16 site-II Ca2+ ions: C-Ca = 2.72(8) a. The imprecisely determined N-C bond length, 1.26(14) a, differs insignificantly from that in carbon monoxide(g), 1.13 a.

nanopowder has been synthesized by means of the flame method using a precursor of titanium tetraisopropoxide (TTIP, Ti. In order to clarify the effect of cooling rate of hot flame on the formation of crystalline phases, the flame was controlled by varying the mixing ratio and the flow rate of gases. Anatase phase was predominantly synthesized under the condition having the steep cooling gradient in flame, while a slow cooling gradient enabled to form almost rutile nanopowder of above 95%

기판온도, 박막조성 및 증착후 열처리 등의 조건에 따른 La1-xSrxMnO3-δ(0.19≤x≤0.31) 박막의 결절구조와 전기전도 특성을 조사하였다. 스퍼터법을 이용하여 500˚C에서 증착된 박막은 강한<001> 우선배향성과 유사정방정(pseudo-tetrag-onal, a/c-=0.97) 결정체를 나타냈다. 이러한 박막의 단위포는 산소분위기 내에서 증착후 열처리에 의하여 입장정 결정계로 변하였다. La0.67Sr0.33MnO3 조성의 주타겟과 La0.3Sr0.7MnO3조성의 보조타겟을 동시에 이용하여 박막의 조성을 조절하였다. 보조타겟의 개수에 따라 박막내의 Sr 함량(x)은 0.19-0.31 범위의 값을 나타내었으며, x값이 0.19로부터 0.31로 증가시 금소-반도체의 전이 온도가 상승하였고, 전지비저항이 대체로 감소하였다. 0.18 T의 자기장 하에서, La0.69Sr0.31MnO3조성의 박막의 자기저항변화 MR((%) = (ρo-ρH/ρH)는 약 390% 이었다.

10-50wt% 범위의 W을 함유하는 Ni-W 합금을 전기도금에 의해 제조하였다. 합금 중의 W 량은 전류밀도가 증가함에 따라 증가하였다. 전류밀도가 50mA/cm2이하인 경우 Ni-W합금은 미세한 결정립을 갖는 Ni의 고용체이었으며, 전류밀도가 50mA/cm2이상인 경우 비정질상으로 변화하였다. 이들의 결정질→비정질 천이는 W량이 40-46wt%인 구간에서 일어났으며 반각폭이 3배이상으로 증가하였다. 결정질 합금의 격자상수는 평형상태도 상의 W의 고용한계(약 30wt%)를 초과하는 40wt%까지 연속적으로 증가하는 것으로 나타나 Ni이 W을 과고용하고 있는 상태인 것으로 밝혀졌다. 비정질 Ni-W 합금은 400˚C이상의 온도에서 열처리하면 강한 [111]방향성을 가지며 재결정하였으며, 800˚C이상의 온도에서는 과고용된 W이 석출하였다. 합금조성 및 결정구조의 전류밀도 의존성을 이용하여 Ni-30%W과 Ni-50%W 합금층이 반복되는 결정질/비정질의 다층도금을 제조하였다.

등축정계의 결정구조를 지니는 무색 투명한 저코니아(Zr0.73Y0.27O1.87) 결정을 Y2O3를 안정제로 사용하여 Bridgman-Stockbager법(또는 Skull 용융법)으로 합성하였다. 육성된 결정은 유리광택을 나타내며 동시에 약간의 지방 광택도 띤다. 저코니아 결정은 편광현미경하에서 등방성을 나타내며 이방성의 징후는 발견되지 않는다. 모스 경도는 8∼8½이고 비중은 5.85이다. 자외선하에서는 약한 백색 형광을 낸다. 단결정법으로 결정한 저코니아의 결정구조는 등축정계이며, 공간군은 Fm3m(O5h)이다. 단위포 상수(a)는 5.1552(5)A이며, V=136.99(5)A, Z=4, R=0.0488이다. 저코니움 원자는 각 모서리에 산소 원자가 자리잡고 있는 육면체의 중심에 위치하고 있으며, 각 산소 원자는 저코니움 원자로 되어 있는 사면체의 중심에 위치하고 있다. 결국 8:4의 배위수가 성립하는 구조를 하고 있다.

아크용해로와 진공유도로를 사용하여 니켈-수소 전지의 음극용으로 주목받고 있는 AB2 타입의 ZrV xMn1-xNi1.0, ZrVxMn0.8-xNi1.2, ZrVxMn0.6-xNi1.4합금을 용해하였다. 이들 합금은 용해한 상태에서 C14과 C15의 혼합상을 갖는 것으로 나타났으며 합금조성 및 열처리에 따라 혼합상분율이 크게 변화하였다. 이들의 결정상 및 상분율은 합금원소들의 평균원자반경비(rA/r/sub B)에 따라 결정되는 것으로 밝혀졌으며 특히 열처리한 합금의 경우에는 평균원자반경비가 1.254일때를 경계로 하여 두 상의 명확간 안정구역이 설정되었다. 가압한 분위기에서 아크용해한 경우 합금성분의 손실은 미미하였으나 진공유도로를 사용하여 용해한 경우 Mn이 다량 휘발감소하여 조성이 크게 변화하였다.

고상반응법과 sol-gel법으로 제조된 NASICON의 상온과 250˚C에서의 X선 회절 데이터를 리트벨트 분석을 행하였다. monoclinic에서 rhombohedral로 상전이가 일어나도 원자들의 변위는 매우 작았다. 이들 상간의 ZrO6 팔면체와 Si(P)O4 사면체고 구성된 골격은 다소 다르게 나타남으로 인하여 Na 이온의 자리도 변하였다. 이들 방법으로 제조된 NASICON은 Zr이 부족한 비화학양론 화학식, Na 1+x+4yZr2-xSixP3-xO12으로 표현될 수 있었다. 제조법에 따라 Na 이온들의 자리 점유율이 변화하였다. 상온에서는 Na(1)과 Na(3)자리의 자리 점유율의 합이 거의 1에 가까웠으나, 250˚C에서는 Na(1)과 mid Na 자리를 단위 화학식 당 한 개를 약간 상회하는 Na 이온이 점유하였다. 상온과 250˚C에서의 Na 이온의 이동 경로가 다름을 알 수 있었다. 또한 250˚C에서는 Na(1)자리와 Na(2)자리 사이에 mid Na가 존재하며, 이 자리가 Na 이온의 이동에 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.

TiO2/Ag 계 적층형 투명 열절연 박막의 최적 제작조건 설정을 위한 기초 연구로써, 스퍼터조건에 따른 결정구조 및 광학특성 변화거동을 관찰하였다. 반응성 스퍼터링에 의한 TiO2박막 제작조건에 따른 결정구조 및 광학특성 변화거동을 관찰하였다. 반응성 스퍼터링에 의한 TiO2 박막 제작시 Po2/PAr≤0.2에서는 α-TiO2 의 결정구조였으나, Po2/PAr≤0.2에서는 기판 온도(RT-370˚C) 및 열처리 온도(100-800˚C)에 관계없이 non-stoichiometric 화합물로 판명되어, 산소 분압비가 TiO2 의 조성제어에 가장 중요한 변수로 나타났다. TiO2 박막은 열처리 온도의 증가(100-800˚C)에 따라 굴절률이 증가(2.19-2.37)하는 경향이었는데, 이는 박막의 밀도증가에서 기인하는 것으로 판단된다. Ag 박막은(111)면과 (200)면이 우세한 결정립으로, 기판 온도(RT-370˚C) 및 열처리(100-800˚C)에 따라 등축상의 결정립 성장을 관찰할 수 있었다.

The phase separated structure and the electro-optical properties of the (polymer/liquid) crystal : LC) composite film strongly depended on the weight fraction of LC in it. The continuous LC phase was formed in a three-dimensional polymer network when the LC weight fraction was above 40wt%. The aggregation structure of the composite film could be controlled by controlling the solvent evaporation velocity during the film preparation process. The smaller LC domains or channels were formed in the case of the faster solvent evaporation velocity. The composite film exhibited reversible light scattering-light transmission switching upon electric field -OFF and -ON states, respectiverly. The light scattering properties of the composite film strongly depended on the spatial distortion of the nematic directors as well as the mismatch in refractive indices between matrix polymer and LC.

알루미늄 규산염(Al2SiO5) 광물은 온도와 압력 환경에 따라 남정석, 홍주석, 규선석으로 상전이가 일어나는 동질이상(polymorph)으로 변성암의 변성정도를 유추하는 데 사용되는 중요한 광물이다. 이번 연구에서는 고전분자동력학 시뮬레이션(classical molecular dynamic simulations)과 양자역학 계산방법인 밀도범함수이론(density functional theory)을 이용하여 압력에 따른 알루미늄 규산염 광물의결정구조와 엔탈피를 계산하고, 상대적인 안정성을 평가하였다. 격자상수 계산결과, 분자동력학과 밀도범함수이론 계산 모두 압력에 따라 부피가 줄어드는 기존의 실험결과와 동일한 경향을 보였다. 특히, 밀도범함수이론으로 얻어진 격자상수는 실험과 약 1% 이내의 오차로 매우 정확한 결과를 보였다. 그러나 엔탈피 계산 결과, 분자동력학에서는 압력에 따른 엔탈피의 변화가 거의 없어 광물 간 안정성이 역전되는 상전이 압력을 구할 수 없었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 실험과 동일한 경향을 보여주었지만, 전자의 교환-상관 관계를 나타내는 범함수에 따라 상전이 압력이 크게 다른 결과를 보여주었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 결정구조와 엔탈피에 대해서 모두 높은 수준의 정확도를 보여주지만, 동질이상의 상도표 작성에는 정량적으로 큰 오차를 보여주었다.