SCOPUS
KCI등재
아크 융해로를 이용한 β-Ti<SUB>3</SUB>O<SUB>5</SUB> 및 λ-AlxTi<SUB>3-x</SUB>O<SUB>5</SUB>의 합성
저자
공민식(Minsik Kong) ; 김서희(Seohee Kim) ; 김민재(Min Jae Kim) ; 강명준(Myeongjun Kang) ; 지광철(Gwangcheol Ji) ; 박성욱(Seonguk Park) ; 이지성(Jisung Lee) ; 손영준(Yeongjun Son) ; 박성균(Sungkyun Park) ; 옥종목(Jong Mok Ok)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2024
작성언어
Korean
주제어
KDC
42
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1-7(7쪽)
제공처
마그넬리(Magneli)상 티타늄 산화물인 Ti₃O<SUB>5</SUB>는 514 K에서 β상에서 λ상으로 변화하며 절연체에서 도체로 변화하는 금속-절연체 전이(metal-insulator transition; MIT)를 보인다. Ti<SUB>5</SUB>O<SUB>5</SUB>의 MIT는 큰 저항 변화와 높은 열에너지 저장 특성을 동반하는 것으로 알려져있어 높은 응용성을 가지고 있다. 이러한 Ti₃O<SUB>5</SUB>의 전기적 혹은 열적 특성을 활용하기 위해선 균일한 시료의 합성과 상전이 온도의 제어가 우선되어야 한다. 본 연구에서는 아크 융해로(arc melting furnace)를 이용한 티타늄 환원법으로 Ti₃O<SUB>5</SUB>를 합성하였고, 그 구조를 탄소 환원법으로 제조한 Ti₃O<SUB>5</SUB>와 비교하였다. 또한, 티타늄 환원법을 이용해 Al이 도핑된 AlxTi₃−xO<SUB>5</SUB>를 합성하고 Al 도핑 비율에 따른 구조, 상전이 온도 및 잠열량을 확인함을 통해 아크 융해법이 Ti₃O<SUB>5</SUB>를 합성하고 상전이를 온도를 제어하는데 효과적인 합성법임을 확인하였다.
더보기Ti₃O<SUB>5</SUB> exhibits a metal-insulator transition (MIT) accompanied by a structural change from β- phase to λ-phase at 514 K. During the transition, Ti₃O<SUB>5</SUB> demonstrates significant resistance changes and high thermal energy storage characteristics. To harness the beneficial characteristics of Ti₃O<SUB>5</SUB>, it is essential to develop a growth method that yields homogeneous samples and to control the phase transition temperature. In this study, we successfully synthesized high-quality β-Ti₃O<SUB>5</SUB> and λ-AlxTi₃−xO5 polycrystalline samples using an arc melting method. Furthermore, the structural and physical properties of β-Ti₃O<SUB>5</SUB> and λ-AlxTi₃−xO<SUB>5</SUB> were investigated as a function of the Al doping ratio. Our results suggest that the arc melting method provides an effective way to synthesize high-quality Ti₃O<SUB>5</SUB> and control the transition temperature of the MIT.
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