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정방결정격자를가지는 스피넬구조알루미노마그네슘의 합성

전문가 제언: ○ 광물합성에 관한 연구는 러시아를 위시하여 유럽에서 오래 전부터 기초과학으로 취급되어 온 자연과학의 한 분야이다. 광물은 주로 금속산화물로 되어 있다. 금속원자는 외각 d전자괘도에 전자가 홀로 있는 괘도가 다수 존재한다. 이들 전자는 주위의 환경에 의하여 외부로부터 전자를 끌어들여 다양한 조성의 화합물을 형성하려는 경향이 있다.

○ 스피넬은 첨정석이라고 부르는 광물의 한 화학구조를 말한다. 스피넬은 화학조성과 원자배열이 유사하면서도 다양한 구조를 가지는 스피넬구조 군을 형성하고 있다. 대부분의 이들 광물은 8면체 광물을 형성하는 경향이 있다. 광물의 색상은 흑색에서 적색, 청색, 녹색, 갈색 그리고 자주색에 이르는 다양한 색의 변화를 나타낸다.

○ 비 양론조성이 아닌 표준 스피넬의 화학조성은 MgAl₂O₄이다. 그러나 Fe^Ⅱ, Mn이 Mg을, Fe^Ⅲ, Cr이 Al을 치환하여 들어가는 경우가 허다하다. 입방정계열에 속하는 결정구조를 가지고 있다. 격자정수는 8.059Å, 경도는 8, 비중은 3.5~4.1이 전형적인 스피넬에 속한다. 일반적인 화학식은 XY₂O₄로 표시한다.

○ 단위격자 중에 XY₂O₄의 화학단위 8개를 포함하고 있다. O-²는 면심입방격자를 형성하는 최밀 구조이다. 6개의 O-²에 의하여 둘러싸여 있는 8면체의 단위격자와 4개의 O-²로 싸여져 있는 4면체의 단위격자가 이어져 있는 구조를 형성한다. 이러한 정상적인 정 스피넬(normal spinel)구조 외에 역 스피넬(inverse spinel)구조도 존재한다.

○ 역 스피넬구조는 정 스피넬 X의 위치에 Y의 반수, Y의 위치에 나머지의 Y와 X를 배열시킨 구조 Y(XY)O₄로 표시한다. 이 논문은 비 양론 조성을 가지는 스피넬을 합성한 것이다. 비 양론 스피넬에서 나타나는 보석의 광학 데이터와 기계적인 물성의 우수성을 제공하여 주는 논문이다. 광물합성에 관한 연구는 우리에게 좀 생소한 분야로 보인다.

저자: Tsvigunov, AN; Belyakov, AV; Sarkisov, PD; Faikov, PP; Andrianov, NT; Zhadanov, BV; Ivleva, YV; AF Tsvigunov, A. N.; Belyakov, A. V.; Sarkisov, P. D.; Faikov, P. P.; Andrianov, N. T.; Zhadanov, B. V.; Ivleva, Yu. V.
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 재료