희토류 원소의 복합첨가에 의한 fluride 유리에서의 청색 상향전이현상

류선윤 한국세라믹학회 2000 한국세라믹학회지 Vol.37 No.1

Up-conversion of rare-earth element added glass is promising area for short wavelength laser source by utilizing high power semiconductor infra-red laser if the efficiency can be increased by proper method. In this study, relatively low phonon energy fluoride glasses were prepared by co-doping rare-earth elements to realize the high efficiency up-convertor. The physical, chemical, andoptical properties of co-doped fluoride glasses were measured. 10 combinations of 5 different rare-earth fluoride elements doped samples were prepared and their transition temperatures, chemical durability, density, hardness, refractive index, absorption, fluorescence, and fluorescence lifetime were measured. 480nm wavelengths blue up-conversion was found in the Yb3+/Tm3+ co-doped glass sample with 800nm laser source and the optimum composition for the most efficient blue up-conversion was found from the glass sample with 0.3 mol% TmF3 and 1 mol% YbF3.

희토류 원소 복합 첨가한 Fluoride 유리 제조 연구

류선윤 선문대학교 1999 공과대학논문집 Vol.1 No.2

유리재료의 활용 중, 회토류 원소를 첨가한 유리의 up-conversion 현상은 여기 광원으로 고출력의 적외선 반도체 laser를 이용할 수 있기 때문에 효율을 높일 수 있다면 실용적인 단파장 laser 광원으로 사용이 유력시되고 있다. 본 연구에서는 현재 상용화된 반도체 laser중 고출력을 얻을 수 있는 800nm 대역을 이용하여 회토류 원소들을 phonon energy가 상대적으로 작은 fluoride 유리에 복합 첨가하여 청색대(480nm)의 가시광선을 얻는 up-convertor 용 기지유리를 제조하고자 하였다. Fluoride 유리의 제조 기술은 fluoride 화합물들의 특별한 화학적 성질로 인하여 제조가 어려워 일반 산화물 유리에 비하여 매우 기초적인 단계에 있다. 따라서 본 연구에서는 up-convertor 개발을 위해 fluoride 유리의 제조와 회토류 원소 첨가에 수반되는 물리 화학적 성질의 규명에 주력하고자 하였다. 5가지 회토류 원소들을 복합 첨가한 10가지 종류의 회토류 복합 첨가 fluoride 유리들을 수소(N_(2)) 분위기의 glove-box내에서 제조하여 유리화, 용융성, 유리전이온도, 결정화 온도, 밀도, chemical durability, 경도, 굴절률 등의 기본적인 유리의 물성 들을 분석을 하였다. Up-conversion of rare-earth elements added glasses is promising area for short wavelength laser source by utilizing high power semiconductor infra-red laser if the efficiency can be increased by proper method. In this study, relatively low phonon energy fluoride glasses were prepared by co-doping rare-earth elements for up-converter of fluorescences at 480nm wavelength (blue up-conversion) with commercial 800nm semiconductor laser. Preparation of fluoride glasses is very difficult because of special properties of fluoride chemicals. In this research, effort was concentrated on the preparation of fluoride glasses with the rare-earth combinations to realize a good medium for the high efficiency up-convertor. The physical, chemical, and optical properties of co-doped fluoride glasses were measured. Since the difficulties of handling and melting of fluoride glasses, it is its early stage for making fluoride glasses. 10 combinations of 5 different rare-earth fluoride elements doped samples were prepared inside the glove-box which filled with nitrogen gas and their glass transition temperatures, crystallization temperatures, chemical durabilities, densities, hardness, and refractive indices, were measured.

Contraction of Fluoride Glass Fibers at low temperatures

류선윤 성화대학교 1993 成和論叢 Vol.- No.3

『夜の寢覺』の女主人公「寢覺の上」は幼い頃から優れた美貌と樂才を備えてかた. ある日, 夢の中に天人が現れ, 琵琶の秘曲を傳受するとともに二つの予言を與えた. 一つは國王に秘曲を傳受するという予言で, もう一つは多難な人生を送るようになるという予言である. 作者はこの二つの予言の實現に向けて物語を展開させていったのである. 國王に秘曲を傳受するという予言は寢覺の上の代では實現せず, 娘の石山姬君を通じて實現した. 一方, 多難な人生を送るようになるという予言は寢覺の上の人生をそのまま物語っている. 卽ち, 姉の夫と契りを結んだり, 冷泉帝から執拗に迫られたり, 生靈の준をたてられたりするなど, 苦難の多い人生を送ったのである. 結局, 寢覺の上が苦惱から解放されたのは出家することによってであった. Heavy-metal fluoride glass fibers were subjected to sub-sub--T_(α) annealing. The glasses possesses T_(α) values in the range 260-320℃ whereas the low-temperature heat treatments ranged from 100-200℃. The heat treatments were performed in a dry box. The fibers exhibited axial shrinkage at temperatures as low as 100℃. The contraction increased with heat treatment temperature such that ZBLA glass fibers exhibited 0.3 axial shrinkage at 200℃. It is suggested that the contraction of fluorozirconate glass fibers may well be related to the large specific volume of the fibers as compared to the bulk glass.

Effect of Alkali-fluoride Additions to the ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3 Glasses

류선윤 선문대학교 1994 鮮文論叢 自然科學 編 Vol.- No.4

『오카가미(大鏡)』에 나타난 꿈을 「왕생(往生)의 꿈」「전조(前兆)의 꿈」「유리혼(遊離魂)의 꿈」으로 나누어, 꿈의 특징과 역할을 고찰했다. 첫째 「왕생(往生)의 꿈」은, 내세에서 고통을 받고 있는 요제인(陽成阮)이 꿈에 나타나서 추선공양을 부탁하거나, 요시타카(義孝)가 어머니와아자리(아도이)의 꿈에 나타나서 극락왕생한 사실을 알리거나, 극락왕생하지 못한 타카카타(擧賢)가 아자리의 꿈에 나타나서 수선공양을 부탁하고 있다. 이처럼 꿈은 극락왕생을 증명하는 기능과 극락왕생하지 못한 사람을 구원하는 기능을 가지고 있는 것이다. 둘째 「전조의 꿈」은, 모로스케(師輔)의 영화를 예시한 朱雀門의 꿈, 가네미치(兼通)에서 가네이에(兼家)로의 권세의 이동을 암시한 화살의 봉, 데시(禎子)가 황후가 될 것을 예시한 태몽, 아키노부(顯信)의 출가를 암시한 꿈 이 있다. 모두 치나가(道長)의 직계에 관한 꿈이고, 꿈이 모로스케에서 가네이데, 그리고 미치나가로 계승되어가는 영화의 필연성 및 정당성을 뒷받침하는 역할을 하고 없다. 게다가 아키노부 출가의 꿈은 미차나가의 내세까지도 보장하고 있는 것이다. 셋째「유리혼의 꿈으로서는, 요시토시(良利)의 꿈에 고향사람이 나타나고, 다이후(大輔)의 꿈에 야스아키라(保明)가 나타났는데, 전자는 고향사람이 멀리간 요시토시를 사모한 나머지 꿈에 나타난 것이고, 후자는 다이후가 돌아가신 야스아키라를 사모했기 때문에 꿈에 나타난 것이다. 그리고 미티나가가 꾼 꿈이 있는 데, 이것은 유키나리(行成)의 생사문제가 걸린 꿈이고, 남의 생사가지 좌우한다는 마치나가의 위대함을 강조함으로써, 「전조의 꿈」과 마찬가지로 미티나가의 영화의 필연성을 말하고 있는 것이다. ZBLA (ZrF_(4)-BaF_(2)-LaF_(3)-AIF_(3)) glasses are a relatively new family of glasses. These glasses are based on ZrF_(4), usually in c quantities of 50-60 mole% with the addititions of other fluorides, These fluorozirconate glasses are technologically important since they are transmitting in the mid-infrared region and they are predicted to have ultra-low optical communication losses. They are therefore of practical interest as potential fiber optic waveguides for long distance communication systems with fewer repeaters than conventional oxide glass fiber waveguide systems. Effect of alkali-fluoride additions to the ZBLA glasses were discussed based on their physical and thermal properties obtained.

Dy₂O₃가 첨가된 BaTiO₃에서의 PbTio₃치환에 의한 Curie Temperature 변화

류선윤 선문대학교 1998 공과대학논문집 Vol.1 No.1

The effects of substitution of 0.02 to 0.17 mole% of PbO and additions of 0.001 to 0.005 mole% of Dy_(2)O_(3) on the resistivity of sintered barium-lead titanate were investigated. The resistivity was measured as a function of temperature from 40 to 260℃, Anomalous in resistivity near the tetragonal-cubic transition temperature occurred which in some cases amounted to an increases in the resistivity of about 300 times the value in the tetragonal phase. The anomalous resistivity-temperature characteristics seem to be intimately related to oxygen absorption at the grain-boundaries and also to the thickness of insulating layer formed at the grain-boundaries during heat treatment.

불화 유리의 냉각 속도 효과

류선윤 한국세라믹학회 1995 한국세라믹학회지 Vol.32 No.2

The properties of the glasses are not dominantly dependent on the chemical composition, temperature, and pressure but also on the thermal history. For example, electrical, thermal, optical, and mechanical properties are all known to be strongly dependent on the thermal history. Fluoride glasses have received a great deal of attention as candidate materials for an infra-red transmitting medium. A series of fluoride glasses and fibers were prepared under a nitrogen atmosphere. Thermal history effects of the fluoride glass fibers associated with the fast cooling rate employed during the fiber drawing process were discussed in terms of the glass temperatures and the fictive temperatures on the basis of the results obtained from the Differential Scanning Calorimeter (DSC) measurements of the fiber and bulk forms of the same chemical composition.

Cr-Mo-V강과 2¼Cr-1Mo강의 피로균열전파에 있어 DCPD방법 적용에 관한 고찰

백남익,류선윤 선문대학교 첨단과학기술연구소 1999 첨단과학기술연구소 논문집 Vol.4 No.-

화력발전소용 turbine rotor 소재로 사용되는 두 가지 종류의 강에 대하여 피로균열 전파과정을 DCPD 법을 이용하여 조사하였다. 이를 위하여 새로운 실험장치를 고안하고 피로균열 전파실험을 실시하여 이 실험장치의 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 피로 균열과정을 전압강하법과 동시에 육안으로 관찰하기 위해서 이동식 tele-microscope를 부착하여 전압강하법의 신뢰성을 확인하였다. 연구대상으로 Cr-Mo-V강과 21/4Cr-1Mo강을 택하였으며 전압강하법으로 측정한 피로균열 전파실험을 실시한 결과, 피로하중 조건에 다른 피로균열 전파길이는 전압강하와 전형적인 관계를 보이고 있었으며, 두 가지 재료에 대해 적용이 가능한 것으로 판단되었다. 피로균열 전파속도는 가한 피로 응력 세기가 커질수록 증가하였는데 이를 정량화하였고, 과로 주파수에 따른 피로균열 전파속도가 다르게 나타났다.

Photosensitive Glass를 이용한 Ceramic의 미세 가공

김신연,류선윤 선문대학교 1999 공과대학논문집 Vol.1 No.2

전자기적 방사선에 반응하는 photosensitive glass는 자외선 조사와 열처리를 했을 때 유리 내에 3차원적 결정상을 생성한다. 이러한 상은 lithium meta-silicate로 구성되어 있으며 불산에서의 용해도는 모유리의 용해도보다 매우 빠르다. 이러한 특성을 이용하여 ceramic의 미세 가공을 한다. 유리의 조성, 자외선 조사시간, leaching 용액의 농도 등을 변화시켜 최적의 chemical machining 조건을 알아보았다. 실험 조성들 중 15~20 mole% Li_(2)P, 3 mole% K_(2)O를 함유하는 silicate계 유리들은 자외선 조사와 열처리에 의해 선택적인 결정화가 일어나지만, Li_(2)O/SiO(2) > 5/14 이상의 경우 선택적인 결정화는 발생하지 않았다. 가장 효율적인 chemical machining 조건은 Li_(2)O/SiO_(2) = 4/15, 3 mole% K_(2)O, UV 조사시간 5분, leaching 시간 5분, 10% 묽은 불산일 때였으며, 이러한 조성에서의 최대 핵생성 온도는 580℃이었다. Photosensitive glasses which are sensitive to electromagnetic radiation produce three dimensional crystallized images in the glass when it is exposed to the ultra-violet light and heat treatment. This image consist of lithium meta-silicate crystals and the resolution rate of this lithium meta-silicate crystal in hydrofluoric acid is much more rapid than that of the mother glass. Object of this paper is find out optimum conditions for chemical machining as functions of composition. UV ray exposing time, and concentration of leaching solution. Silicate glasses containing 15-20 mole% Li_(2)O, 3 mole% K_(2)O produced for this study showed selective crystallization by exposing to UV light and following heat treatment. No selective crystallization was occurred when Li_(2)O/SiO_(2) ratio over 4/15. Optimum chemical machining condition was Li_(2)O/SiO_(2) = 4/15, 3 mole% K_(2)O, 5 minutes UV exposure, 5 minutes leaching time with 10% dilute HF acid. The maximum nucleation temperature of at this composition was 580℃.

$GeS_2-Ga_2S_3-La_2S_3$ 유리 구조 분석을 통한 $La_2S_3$ 용융성 규명

윤중민,허종,류선윤,Yoon, Joong-Min,Heo, Jong,Ryou, Sun-Youn 한국세라믹학회 1997 한국세라믹학회지 Vol.34 No.8

Ge-Ga-S glasses, contrary to other well-known chalcogenide glasses, show high rare-earth solubility. Raman spectra of GeS2-Ga2S3 glasses showed that two peaks at 260 cm-1 and 385 cm-1 increased in intensity with the addition of Ga2S3. These peaks are associated with the vibration of Ge-Ge bonds and edge-shared [GsS4] tetrahedra, respectively. In GeS2-Ga2S3-La2S3 glasses, the peak at 260 cm-1 decreased in intensity with addition of La2S3 and the one at 375 cm-1 due to the vibration of tetrahedra with non-bridging sulfurs increased. It indicated that La, or rare-earths in general, can easily be dissolved into the glass network as charge compensators for non-bridging sulfurs which were formed through the dissociation of Ge-Ge bonds and edge-shared [GaS4] tetrahedra. Since no such structural modification is expected in glasses as Ga-As-S, these peculiar transitions on the connection scheme in Ga-containing chalcogenide glasses seem to be playing the most important role on the enhanced rare-earth solubility.

$GeO_2$의 첨가가 $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ 유리의 안정화에 미치는 영향

최용규,허종,류선윤,Choi, Yong-Gyu,Heo, Jong,Ryou, Sun-Youn 한국세라믹학회 1995 한국세라믹학회지 Vol.32 No.11

Effects of GeO2 addition on the thermal and structural stabilities of PbO-Bi2O3-Ga2O3 glasses were studied. Thermal stabilities, as assessed by the weighted thermal stability factors [(Tx-Tg)/Tg], increased with GeO2 concentraton from 0.097 to 0.210 with the addition of 20 mol% GeO2. Increasing GeO2 content resulted in the decrease of apparent density, molar volume, refractive index and thermal expansion. On the other hand, IR transmission cut-off (λT=50%) moved from 6.73${\mu}{\textrm}{m}$ for the ternary PbO-Bi2O3-Ga2O3 glass to shorter wavelength side, 5.98${\mu}{\textrm}{m}$ for a glass containing 20mol% GeO2. There were little change with GeO2 content, however, in the activation energies for the viscous flow of approximately 140 kcal/mole within the temperature interval of 300~50$0^{\circ}C$. Addition of GeO2 to PbO-Bi2O3-Ga2O3 glasses enhanced the thermal and structural stabilities significantly at the expense of their infrared transmittance. An appropriate compsomise between these two opposite trends should be made following the specifications of the final applications.